【摘要】：研究背景大蒜是百合科蔥屬類植物,在我國(guó)有悠久的藥用和食用歷史。流行病學(xué)研究顯示,大蒜的日常食用能減少許多癌癥的發(fā)生率。近半個(gè)多世紀(jì)以來(lái),大蒜中各類成分在抗腫瘤方面的研究在一直處于熱點(diǎn)狀態(tài),目前已有部分文獻(xiàn)記載了眾多含硫化合物在抗癌方面的突出活性,尤其以前列腺癌的研究最為集中,其次是乳腺癌、結(jié)腸癌、肺癌、胃癌等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),大蒜中的主要成分二烯丙基硫醚(DAS),二烯丙基二硫醚(DADS),二烯丙基三硫醚(DATS),S-烯丙基巰基半胱氨酸(SAMC)等化合物均報(bào)道過(guò)抗腫瘤方面的研究。而縱觀當(dāng)前已上市的大蒜類產(chǎn)品,如大蒜精油、老蒜提取物、蒜粉膠囊和片劑,這些產(chǎn)品多作為保健品應(yīng)用,其中,大蒜精油,老蒜提取物因其混合物成分復(fù)雜,且含有的有效成分含量較低,嚴(yán)重限制了其療效的發(fā)揮。而市場(chǎng)上少量的大蒜類藥品也多作為抗細(xì)菌和抗真菌類藥物應(yīng)用,其市場(chǎng)銷售量小,未見其在如抗腫瘤等更為廣泛的臨床應(yīng)用,究其原因是缺乏更為深入且規(guī)范的研究。綜合分析現(xiàn)有文獻(xiàn)的研究,可總結(jié)出以下缺點(diǎn):首先是對(duì)于目標(biāo)化合物的選擇過(guò)于隨機(jī)。如現(xiàn)有文獻(xiàn)中就有報(bào)道DAS、DADS、DATS、AMDS、SAC、SAMC,甚至有黑蒜提取物、蒜粉等混合物成分的抗癌作用,少有在結(jié)構(gòu)上探討過(guò)構(gòu)效和量效關(guān)系的描述,亦少有兼顧其溶解度、穩(wěn)定性以及代謝轉(zhuǎn)化等方面的綜合考量;其次,部分研究?jī)H僅在細(xì)胞模型評(píng)價(jià)了各類化合物的抗腫瘤效果,進(jìn)而探討各類信號(hào)通路機(jī)制。由于細(xì)胞模型過(guò)于理想化,且忽略了藥物進(jìn)入體內(nèi)的吸收、分布、代謝、排泄過(guò)程,特別是無(wú)法評(píng)價(jià)其體內(nèi)免疫調(diào)節(jié)的作用;再者,偶有文獻(xiàn)雖兼顧了體內(nèi)動(dòng)物模型的驗(yàn)證,但腫瘤模型的建立過(guò)于隨意,如移植腫瘤未生長(zhǎng)到指定大小或者剛接種即開始治療流程,甚至在給藥過(guò)程中,違背體內(nèi)研究的本意,直接將藥物注射在皮下瘤中;最后,絕大部分研究多為單一成分的體內(nèi)外抗腫瘤研究,少有聯(lián)合用藥的方案研究,且均未考慮有機(jī)硫化合物進(jìn)入體內(nèi)后的吸收、代謝、分布情況�？傊捌谘芯康牟幌到y(tǒng)和欠規(guī)范,使得多數(shù)研究結(jié)果的應(yīng)用價(jià)值較低。本課題大蒜有機(jī)硫目標(biāo)化合物以及疾病治療模型的選擇是綜合考量了化合物的活性、穩(wěn)定性、毒性以及其流行性病學(xué)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。前期抗腫瘤藥物構(gòu)效關(guān)系研究表明,大蒜有機(jī)硫化合物中烯丙基和硫元素是藥效官能團(tuán),其抗癌活性隨著硫元素?cái)?shù)目的增多而增強(qiáng),但其穩(wěn)定性降低、毒性也隨之增大,經(jīng)綜合考量后本課題選擇了二烯丙基三硫醚(DATS)單一成分作為化合物研究對(duì)象�？鼓[瘤應(yīng)用模型的選擇是依據(jù)流行性病學(xué)統(tǒng)計(jì)結(jié)果,大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明日常大蒜食用在降低胃癌和肺癌發(fā)病率上均有著積極的作用。本課題的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)旨在綜合體內(nèi)和體外兩個(gè)方面,對(duì)大蒜中含量較高其活性較強(qiáng)的DATS進(jìn)行了較為深入的藥物代謝和抗腫瘤活性評(píng)價(jià),其主要研究?jī)?nèi)容由以下三部分組成:(1)體內(nèi)外藥物代謝研究,(2)抗胃癌和肺癌的藥效學(xué)臨床前評(píng)價(jià),(3)與順鉑聯(lián)合應(yīng)用以降低順鉑毒副作用的初步研究。本課題彌補(bǔ)了前期研究的缺陷,為后期蒜類有機(jī)硫化合物藥物的開發(fā)利用提供一些有用的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。研究設(shè)計(jì)及結(jié)果(1)大蒜有機(jī)硫化合物DATS的體內(nèi)外代謝及轉(zhuǎn)化途徑研究:在藥物代謝研究方面,通過(guò)單劑量和多劑量給藥大鼠DATS,GC-MS分析顯示只在血漿中檢測(cè)到了甲基烯丙基亞砜(AMSO)和甲基烯丙基砜(AMS02)兩個(gè)代謝產(chǎn)物,并未檢測(cè)到DATS的底物峰,說(shuō)明DATS在血液中代謝較快。DATS體外代謝研究采用了大鼠紅細(xì)胞模型,以HPLC技術(shù)對(duì)DATS在大鼠體外的代謝產(chǎn)物進(jìn)行了定性研究,確證了烯丙基硫醇(AM)和DADS兩個(gè)主要代謝產(chǎn)物;為了解釋體內(nèi)外代謝結(jié)果的不一致性,我們對(duì)DATS代謝轉(zhuǎn)化途經(jīng)進(jìn)行了更為深入的研究。綜合文獻(xiàn)查閱,推測(cè)化合物甲基烯丙基硫醚(AMS)可能為其中間產(chǎn)物。根據(jù)甲基化反應(yīng)原理,驗(yàn)證AM先在血細(xì)胞中甲基化生成AMS,后經(jīng)由肝微粒體氧化反應(yīng)生成AMSO和AMS02。而DADS已被報(bào)道可轉(zhuǎn)化生成 AM。至此,我們得到 DATS → DADS → AM → AMS → AMSO → AMS02 的轉(zhuǎn)化路徑。在動(dòng)力學(xué)方面,DATS在體內(nèi)有一個(gè)迅速的代謝過(guò)程,致使體內(nèi)研究上我們檢測(cè)不到原型藥物;但是其代謝產(chǎn)物AMSO,AMS02,在大鼠血漿中有較長(zhǎng)的滯留時(shí)間。(2)DATS抗胃癌和肺癌的活性研究:利用體外細(xì)胞技術(shù)評(píng)價(jià)了 DATS的抗腫瘤活性,選擇SGC-7901和BGC-823作為胃癌模型,NCI-H460為肺癌模型,結(jié)果顯示DATS對(duì)這幾種腫瘤細(xì)胞均有明顯的抑制作用,其作用機(jī)制通過(guò)調(diào)節(jié)cyclin家族蛋白阻滯細(xì)胞周期、激活caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng)、調(diào)節(jié)bcl-2家族蛋白和MAPK通路誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡實(shí)現(xiàn)的;在體內(nèi)抗腫瘤評(píng)價(jià)中,通過(guò)構(gòu)建人源的腫瘤移植瘤模型,嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)操作,即待腫瘤生長(zhǎng)到100-200 mm3,進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),通過(guò)評(píng)價(jià)包括腫瘤體積、相對(duì)腫瘤體積以及相對(duì)腫瘤生長(zhǎng)率在內(nèi)的主要指標(biāo)。結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,DATS對(duì)肺癌和胃癌移植瘤均有明顯的抑制作用,并且裸鼠體重?zé)o明顯的降低現(xiàn)象。然而,經(jīng)計(jì)算DATS在各腫瘤上的相對(duì)腫瘤增長(zhǎng)率T/C(%)值,其均未達(dá)到低于40%的規(guī)范要求,說(shuō)明DATS雖然具有一定的抗胃癌和肺癌效果,有可能需要與其它抗腫瘤藥物聯(lián)合使用。通過(guò)觀察陽(yáng)性對(duì)照順鉑(DDP)組后,發(fā)現(xiàn)DDP給藥5mg/kg,雖然能達(dá)到腫瘤的抑制標(biāo)準(zhǔn),但是其體重有顯著性降低,從側(cè)面說(shuō)明DDP對(duì)機(jī)體的損傷嚴(yán)重。鑒于蒜類化合物獨(dú)有的機(jī)體防護(hù)作用的特點(diǎn),本課題設(shè)計(jì)了DDP和DATS聯(lián)合治療方案,結(jié)果顯示,DATS不僅具有增強(qiáng)DDP療效的作用,而且DATS聯(lián)用明顯抑制了 DDP單用時(shí)引起的體重降低的現(xiàn)象。(3)DATS及其活性代謝產(chǎn)物逆轉(zhuǎn)順鉑誘發(fā)的腎毒性研究:順鉑在臨床上存在多種副作用,其中腎毒性是臨床中十分常見的不良反應(yīng)。因此,本部分著重研究DATS聯(lián)合DDP在改善腎毒方面的積極作用。通過(guò)構(gòu)建DDP誘發(fā)的BALb/c小鼠腎損傷模型,研究DATS對(duì)其防治作用,結(jié)果顯示,DATS預(yù)處理給藥后,有效降低DDP引起的腎功能異常,如調(diào)節(jié)炎癥因子的表達(dá),修復(fù)腎組織中腎小管周圍的損傷和炎癥。在機(jī)制研究方面,選擇人腎小管上皮細(xì)胞HK-2作為體外模型,經(jīng)細(xì)胞活力檢測(cè)顯示DATS在體外研究中不具備保護(hù)腎細(xì)胞的作用。考慮DATS進(jìn)入體內(nèi)后形成的其他代謝產(chǎn)物。經(jīng)過(guò)GC-MS檢測(cè)全血樣本和腎組織勻漿樣本,確認(rèn)血液、腎組織中均存在一定量的AMS02。由此本課題以AMS02作為研究目標(biāo),細(xì)胞活性實(shí)驗(yàn)表明其對(duì)HK-2細(xì)胞基本沒有殺傷作用,且聯(lián)用DDP后,能明顯增加細(xì)胞活率。此外,AMS02可有效的調(diào)節(jié)caspase蛋白減少細(xì)胞凋亡的發(fā)生,顯著抑制炎癥介質(zhì)COX-2的產(chǎn)生,以及調(diào)節(jié)MAPK(包括ERK,JNK,p38)和NFκB通路減少細(xì)胞內(nèi)ROS的異常積累,這些均是AMS02緩解DDP對(duì)HK-2細(xì)胞毒性損傷的重要機(jī)制。此外,在驗(yàn)證MAPK特異性抑制劑的作用時(shí),以JNK和ERK的抑制劑有明顯的增加細(xì)胞活率和降低細(xì)胞凋亡發(fā)生的作用。由此說(shuō)明,JNK和ERK可能是AMS02發(fā)揮作用的關(guān)鍵因子。結(jié)論本課題綜合利用體內(nèi)外多種代謝模型研究了 DATS的生物轉(zhuǎn)化路徑,并鑒定了主要代謝產(chǎn)物;DATS的體外和裸鼠體內(nèi)抗腫瘤活性規(guī)范化研究結(jié)果表明其抗胃癌和肺癌的療效沒有達(dá)到相對(duì)腫瘤增長(zhǎng)率T/C(%)值低于40%的規(guī)范要求;依據(jù)DATS抗腫瘤作用特點(diǎn),本課題創(chuàng)造性地提出了聯(lián)合順鉑給藥的治療方案,并驗(yàn)證了 DATS在提高順鉑療效方面的積極作用;最后,探究了 DATS在緩解順鉑誘發(fā)腎毒性方面的積極作用;同時(shí)發(fā)現(xiàn)了 DATS活性代謝產(chǎn)物AMS02降低腎毒性方面的作用。本研究為大蒜類有機(jī)硫化合物的進(jìn)一步藥用開放提供了藥物代謝和藥效學(xué)方面的理論和實(shí)驗(yàn)參考數(shù)據(jù)。
【圖文】：

邋、、邋ＡＡ邋、－逡逑圖２－邋２大鼠連續(xù)給藥ＤＡＴＳ邋５天后于第６邋ｈ的血漿樣品的ＧＣ－ＭＳ總寓子流圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－邋２邋ＧＣ－ＭＳ邋ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｐｌａｓｍａ邋ｓａｍｐｌｅ邋ｏｆ邋６ｈ邋ａｆｔｅｒ邋ｏｒａＵｙ邋ａｄｍｉｎｉｓｔｅｒｅｄ邋ｏｆ邋ｍｕｌｔｉｐｌｅ逡逑ｄｏｓｅｏｆ５０ｍｇ／ｋｇＤＡＴＳｆｏｒ５ｄａｙｓ邋（見實(shí)驗(yàn)記錄邋Ｎ0．０００４７＊７５－ｐ８９）逡逑通過(guò)對(duì)Ｍｌ和Ｍ２未知代謝物進(jìn)行質(zhì)譜庫(kù)匹配檢索，其９．３ｍｉｎ及１０．７ｍｉｎ的逡逑代謝峰分別對(duì)應(yīng)的質(zhì)譜圖如下，圖２－３所示。逡逑１００－邐４１邐］00－邐４１逡逑？逡逑５０－邐日邋0邐＊？逡逑４５邐１０４逡逑６３逡逑0１邋ｉＪｊＬＪｉ，，，。Ｊ＾邐Ｊ＿＿Ｉ，ｉｌｌ．１＾．甲邐Ｉｆ逡逑２０邐４０邐６０邋ＨＯ邋１００邐：況邐樹）邐ｇ（）邐１２０逡逑圖２－３未知代謝物Ｍｌ和Ｍ２的質(zhì)譜峰（左圖Ｍｌ，右圖Ｍ２）逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－３邋Ｍ化Ｓ邋ｓｐｅｃｔｉ．ｏｇｉ．ａｍｓ邋ｏｆ邋化ｅ邋ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ邋Ｍ］邋（ｌｅ巧邋ａｎｄ邋Ｍ２邋（ｒｉｇｈｔ）（見實(shí)驗(yàn)記錄逡逑Ｎｏ．０００４７７５－ｐ８９）逡逑經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)分析和質(zhì)譜圖碎片峰比對(duì)，確認(rèn)９．３ｍｉｎ代謝峰Ｍｌ為甲基Zf丙逡逑基亞諷（ＡＭＳＯ），１０．７ｍｉｎ的代謝峰Ｍ２為甲基Zf丙基諷（ＡＭＳ０２），，結(jié)構(gòu)如下：逡逑３５逡逑

０－４ｈ邐４－８ｈ邐８－１２ｈ邋１２－２４ｈ逡逑圖２－邋６大鼠連續(xù)給藥２天后，主要代謝物在原液中各時(shí)間段的含量逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－邋６邋Ｔｈｅ邋ａｂｕｎｄａｎｃｅ邋ｏｆ邋ＡＭＳＯ邋ａｎｄ邋ＡＭＳ０２邋ｏｆ邋ｕｒｉｎｅ邋ａｆｔｅｉ’
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R285

【參考文獻(xiàn)】

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1 Su Yan;Bin Li;Zhen-Zhong Bai;Jun-Qi Wu;Da-Wei Xie;Ying-Cai Ma;Xu-Xiang Ma;Jun-Hui Zhao;Xin-Jian Guo;;Clinical epidemiology of gastric cancer in Hehuang valley of China:A 10-year epidemiological study of gastric cancer[J];World Journal of Gastroenterology;2014年30期

2 楊桂青;王東;王義善;王園園;楊柯;;黑蒜提取液對(duì)Lewis肺癌細(xì)胞株的放療增敏作用[J];中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合雜志;2013年08期

3 陳華文;祝偉;馮俊;李樹生;;Protective Effect of Diallyl Trisulfide on Liver in Rats with Sepsis and the Mechanism[J];Journal of Huazhong University of Science and Technology(Medical Sciences);2012年05期

4 梁衛(wèi)江;閻曦;張萬(wàn)岱;羅榮城;;大蒜油對(duì)胃癌細(xì)胞cyclin E表達(dá)的抑制作用[J];南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào);2007年08期

5 肖曉嵐;彭軍;蘇琦;向姝霖;唐國(guó)華;黃幼生;周秀田;;二烯丙基三硫通過(guò)Caspase-3途徑誘導(dǎo)人胃癌MGC803細(xì)胞凋亡[J];癌癥;2006年10期

6 ;Effects of allitridi on cell cycle arrest of human gastric cancer cells[J];World Journal of Gastroenterology;2005年35期

7 王海燕,許才紱,王慶莉;大蒜素對(duì)胃癌細(xì)胞株及裸鼠移植瘤的抑制作用[J];腫瘤防治研究;2001年02期

本文編號(hào)：2550738