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大肠癌(colorectal cancer,CRC)是一种常见的消化道类恶性疾病,其发病率和致死率呈逐年上升趋势,严重威胁人类健康。因此,研发有效防控CRC的功能分子及绿色药物一直是科学家们的聚焦热点。酸枣仁(Ziziphi Spinosae Semen,ZSS)是酸枣的干燥成熟种子,是使用悠久的药食同源传统中药,其中的活性成分,如:皂苷、黄酮及三萜烯酸类等具有显著的镇静、催眠及抗抑郁等药理活性。目前关于酸枣仁多酚化合物的研究主要集中在镇静催眠方面,鲜见其抗肿瘤活性的报道。植物多酚因其含有丰富的活性基团,其抗肿瘤活性被广泛报道,有潜力开发成为天然抗肿瘤药物。因此,本课题以酸枣仁为原料,采用酸消化法从中提取获得水溶性多酚类物质,命名为:ZSSP,并通过细胞水平和小鼠肿瘤模型评价了其抗CRC效应;同时通过色谱技术分离鉴定了ZSSP发挥抗CRC活性的主要成分,并初步探讨了其抗CRC的分子机制。其研究结果如下:(1)ZSSP在细胞水平能够发挥显著的抗CRC活性。MTT实验表明ZSSP对CRC细胞株HCT-116、HCT-8和HCT-8FU细胞的IC50值分别为128.911±14.88、208.509±23.84和266.931±31.89μg/mL;流式细胞技术检测显示:ZSSP处理能够显著诱导HCT-116和HCT-8细胞凋亡,诱导大肠癌细胞周期阻断在S期;罗丹明-123内吞实验证明,ZSSP可以通过增加罗丹明-123在细胞内的积累逆转耐药株细胞HCT-8FU对5-FU的耐药性。(2)ZSSP对AOM/DSS诱导的小鼠大肠癌的抑制效应。通过AOM/DSS诱导构建小鼠大肠癌模型。研究发现,与AOM/DSS诱导的肠癌模型组相比,ZSSP治疗组小鼠的体重、肠结构及肠长度均有所恢复;Kaplan-Meier生存曲线显示ZSSP干预一定程度上提高了大肠癌小鼠的生存率;ZSSP干预显著减少了小鼠结肠息肉的数量和肿瘤的体积;免疫组化结果显示ZSSP治疗组有效抑制了CRC早期标记物COX-II、巨噬细胞标记物EMR1和增殖标记物Ki67的高表达;HE染色显示ZSSP对小鼠生长及主要器官无明显影响。(3)采用多种色谱技术从ZSSP中分离获得抗CRC活性的单一成分,斯皮诺素钠(spinosin-Na)。首先,根据不同大孔树脂对ZSSP的吸附率和解析率,筛选出大孔树脂SP207是分离ZSSP的理想树脂;通过SP207对ZSSP进行初分离,用不同浓度的丙酮洗脱,MTT法检测各洗脱组分的抗CRC活性,发现50%的丙酮洗脱组分具有显著的抗CRC活性;进一步通过反相高效液相色谱法对该活性组分细级分离,收集各馏分进行抗CRC活性检测,确定出峰时间在22.444分钟的馏分(峰5)是ZSSP中发挥抗CRC活性的主要成分。随后通过RP-HPLC-MS/MS联用技术及标品比对,进一步鉴定了峰5为spinosin-Na,其纯度为98.25±8.23%;MTT结果显示:spinosin-Na显著抑制了大肠癌细胞增殖,而对正常结肠上皮细胞FHC无影响。(4)Spinosin-Na通过抑制大肠癌细胞内的丝氨酸生物合成路径(SSP),影响其下游氧化还原稳态及细胞周期阻滞,从而抑制CRC细胞增殖。SSP在恶性肿瘤中异常激活,对其发生发展起着重要作用。转录组学测序结果显示:spinosin-Na干预显著抑制了大肠癌细胞内SSP途径中相关代谢酶的表达,如:PHGDH、PSAT1、PSPH、SDSL及SHMT2;同时KEGG信号通路富集显示:spinosin-Na处理后,丝氨酸、甘氨酸等碳代谢通路均被显著富集;随后通过qPCR及western blot技术进一步验证了该现象;spinosin-Na干预后,CRC细胞HCT-116内氧化还原稳态相关指标ROS升高,GSH含量及GSH/GSSG的比例下降,该现象在敲低PSPH的HCT-116细胞内进一步得到验证;流式细胞技术检测发现,spinosin-Na干预后大肠癌细胞HCT-116和HCT-8被阻滞在S期。综上所述,本研究采用酸消化法从酸枣仁中提取获得水溶性多酚类物质ZSSP,研究发现ZSSP在细胞水平和AOM/DSS诱导的小鼠肠癌模型中均具有显著的抗CRC活性;进一步确定spinosin-Na是ZSSP发挥抗CRC效应的主要成分,该成分主要通过抑制CRC细胞内SSP路径来抑制CRC增殖。该研究首次揭示酸枣仁中spinosin-Na在抗CRC方面的新药理功能,并从调控丝氨酸代谢的角度阐释了其抗CRC活性的分子机制。本课题这些新发现为酸枣仁多酚类化合物在抗大肠癌药物研发及饮食干预方面提供新思路,同时也为酸枣仁这一传统中药赋予了新的开发和利用价值。