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嘧啶類衍生物的設(shè)計(jì)合成及其抑制EMT和血管生成的作用機(jī)制研究

發(fā)布時(shí)間:2017-10-17 14:30

  本文關(guān)鍵詞:嘧啶類衍生物的設(shè)計(jì)合成及其抑制EMT和血管生成的作用機(jī)制研究


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【摘要】:腫瘤轉(zhuǎn)移是腫瘤向惡性發(fā)展的一個(gè)主要標(biāo)志,也是導(dǎo)致90%癌癥患者死亡的重要因素,其發(fā)生發(fā)展涉及多個(gè)生物學(xué)過程,而上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-to-mesenchymal transition,EMT)是腫瘤轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵步驟。發(fā)生EMT的腫瘤上皮細(xì)胞會(huì)喪失極性,與周圍組織細(xì)胞和基質(zhì)的粘連減少,同時(shí)上皮表型缺失,逐漸轉(zhuǎn)化為更有利于轉(zhuǎn)移的間質(zhì)表型,促進(jìn)癌癥的發(fā)展。另外,腫瘤的侵襲和遷移也需要血管網(wǎng)的參與,新生血管進(jìn)入實(shí)體瘤內(nèi)部,為細(xì)胞提供氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)、生長因子等和腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的便利通道。因此,運(yùn)用小分子化合物干擾EMT過程和新生血管的生成可以抑制腫瘤細(xì)胞的生長、侵襲和遷移,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡。本課題組運(yùn)用藥物拼合原理成功合成了一系列含類脲結(jié)構(gòu)單元的嘧啶類衍生物,并對(duì)其進(jìn)行了EC109、MGC-803、MCF-7和B16-F10四種腫瘤細(xì)胞的體外活性評(píng)價(jià)。其中,B16-F10是小鼠黑色素瘤高轉(zhuǎn)移細(xì)胞株,已廣泛地用于腫瘤發(fā)展和轉(zhuǎn)移過程的相關(guān)研究,結(jié)果顯示多數(shù)化合物對(duì)B16-F10細(xì)胞表現(xiàn)出較好的增殖抑制活性,提示該系列化合物可能對(duì)EMT過程有一定的抑制作用。與此同時(shí),有研究報(bào)道含有嘧啶骨架和類脲單元的化合物多具有酪氨酸激酶抑制活性,尤其是對(duì)抗血管生成重要靶標(biāo)VEGF/VEGFR2信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路抑制作用更明顯,提示化合物可能對(duì)血管生成也有一定的影響。因此,本課題選擇了對(duì)B16-F10增殖抑制活性最好的化合物38作為代表化合物進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn),檢測其對(duì)EMT和血管生成相關(guān)的作用,初步探索其抗腫瘤作用機(jī)制。首先,我們選取B16-F10和MGC-803細(xì)胞作為受試細(xì)胞,運(yùn)用劃痕實(shí)驗(yàn)、Transwell實(shí)驗(yàn)初步證實(shí)了化合物38能夠顯著抑制腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲。作用機(jī)制研究顯示化合物38可以抑制EMT的調(diào)控因子Snail、Slug和ZEB-1的表達(dá),同時(shí)上調(diào)上皮標(biāo)志蛋白E-Cadherin、ZO-1的表達(dá),下調(diào)間質(zhì)標(biāo)志蛋白N-Cadherin、Vimentin的表達(dá),并阻止β-catenin入核、降低細(xì)胞中MMP-2和MMP-7的蛋白表達(dá)水平,干擾EMT過程的進(jìn)展,從而抑制MGC-803細(xì)胞的遷移和侵襲。同時(shí),化合物38還可能通過線粒體途徑與死亡受體途徑共同誘導(dǎo)MGC-803細(xì)胞的凋亡。實(shí)體腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移依賴于腫瘤血管生成,在腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的過程中,血管為腫瘤細(xì)胞的循環(huán)和遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)移提供了便利的條件,目前,抗血管生成已成為臨床上治療癌癥的重要手段。因此,我們選擇人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞HUVEC作為受試細(xì)胞進(jìn)行血管生成方面的研究。細(xì)胞增殖抑制實(shí)驗(yàn)、劃痕實(shí)驗(yàn)、Transwell實(shí)驗(yàn)和小管形成實(shí)驗(yàn)證實(shí)了化合物38可以體外抑制內(nèi)皮細(xì)胞的生長、遷移、侵襲和血管網(wǎng)的形成,而雞胚尿囊膜實(shí)驗(yàn)又進(jìn)一步驗(yàn)證了化合物38能夠抑制體內(nèi)血管的形成。Western Blot結(jié)果顯示,化合物38作用后可使HUVEC細(xì)胞中VEGF和Bcl-2表達(dá)明顯下調(diào),而Bax和p53的表達(dá)明顯增加,提示化合物38可能是通過VEGF/VEGFR2信號(hào)通路和凋亡通路共同抑制腫瘤新生血管的生成。綜上所述,本課題運(yùn)用藥物拼合原理合成了一系列結(jié)構(gòu)新穎的嘧啶類化合物,部分化合物表現(xiàn)出較好的抗腫瘤活性,其中化合物38能夠一定程度上抑制EMT和血管生成,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡,最終抑制腫瘤轉(zhuǎn)移和侵襲的發(fā)生。本研究初步闡述了化合物的作用機(jī)制,為后續(xù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和作用靶點(diǎn)的研究提供了重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:嘧啶 EMT 血管生成 侵襲 轉(zhuǎn)移
【學(xué)位授予單位】:鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:R914.5;R91
【目錄】:
  • 摘要4-6
  • Abstract6-12
  • 1 前言12-30
  • 1.1 EMT的研究進(jìn)展12-15
  • 1.1.1 EMT的作用機(jī)制12-13
  • 1.1.2 EMT與腫瘤的關(guān)系13-15
  • 1.2 腫瘤血管生成機(jī)制及VEGF/VEGFR信號(hào)通路抑制劑15-23
  • 1.2.1 腫瘤血管生成機(jī)制15-16
  • 1.2.2 VEGF/VEGFR信號(hào)通路與腫瘤血管生成16-17
  • 1.2.3 VEGF/VEGFR信號(hào)通路抑制劑17-23
  • 1.3 課題的提出與設(shè)計(jì)23-24
  • 參考文獻(xiàn)24-30
  • 2 含脲、1,2,3-三氮唑結(jié)構(gòu)單元嘧啶類衍生物的設(shè)計(jì)、合成及體外抗腫瘤活性評(píng)價(jià)30-46
  • 引言30-31
  • 2.1 實(shí)驗(yàn)材料31-33
  • 2.1.1 實(shí)驗(yàn)細(xì)胞株31
  • 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備31-32
  • 2.1.3 實(shí)驗(yàn)試劑32
  • 2.1.4 相關(guān)溶液的配制32-33
  • 2.2 實(shí)驗(yàn)方法33-37
  • 2.2.1 細(xì)胞培養(yǎng)33-34
  • 2.2.2 細(xì)胞增殖抑制實(shí)驗(yàn)34-35
  • 2.2.3 劃痕實(shí)驗(yàn)35
  • 2.2.4 Transwell遷移實(shí)驗(yàn)35-36
  • 2.2.5 Transwell侵襲實(shí)驗(yàn)36-37
  • 2.2.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法37
  • 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果37-43
  • 2.3.1 含脲、1,2,3-三氮唑結(jié)構(gòu)單元嘧啶類衍生物的合成37-40
  • 2.3.2 含脲、1,2,3-三氮唑結(jié)構(gòu)單元嘧啶類衍生物的體外抗腫瘤活性評(píng)價(jià)40-42
  • 2.3.3 化合物38對(duì)B16-F10的遷移、侵襲的抑制作用42-43
  • 小結(jié)43
  • 參考文獻(xiàn)43-46
  • 3 化合物38抑制胃癌細(xì)胞MGC-803的轉(zhuǎn)移和侵襲研究46-69
  • 引言46
  • 3.1 實(shí)驗(yàn)材料46-51
  • 3.1.1 實(shí)驗(yàn)細(xì)胞株46
  • 3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備46-47
  • 3.1.3 實(shí)驗(yàn)試劑47-48
  • 3.1.4 相關(guān)溶液的配制48-51
  • 3.2 實(shí)驗(yàn)方法51-56
  • 3.2.1 平板克隆實(shí)驗(yàn)51
  • 3.2.2 Western Blot檢測51-55
  • 3.2.3 細(xì)胞凋亡檢測55
  • 3.2.4 Hoechst 33258染色55-56
  • 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果56-64
  • 3.3.1 化合物38對(duì)MGC-803克隆形成的抑制作用56-57
  • 3.3.2 化合物38對(duì)MGC-803的遷移、侵襲的抑制作用57-58
  • 3.3.3 化合物38抑制EMT的作用機(jī)制研究58-61
  • 3.3.4 化合物38對(duì)MGC-803細(xì)胞凋亡的影響61-62
  • 3.3.5 化合物38對(duì)MGC-803細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白的影響62-64
  • 3.4 實(shí)驗(yàn)討論64-66
  • 小結(jié)66
  • 參考文獻(xiàn)66-69
  • 4 化合物38的抗血管生成作用機(jī)制研究69-83
  • 引言69-70
  • 4.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法70-71
  • 4.1.1 實(shí)驗(yàn)細(xì)胞株70
  • 4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備70
  • 4.1.3 實(shí)驗(yàn)試劑70
  • 4.1.4 相關(guān)溶液的配制70-71
  • 4.2 實(shí)驗(yàn)方法71-73
  • 4.2.1 小管形成實(shí)驗(yàn)71
  • 4.2.2 雞胚尿囊膜實(shí)驗(yàn)71-73
  • 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果73-79
  • 4.3.1 化合物38對(duì)HUVEC的增殖抑制作用73-74
  • 4.3.2 化合物38對(duì)HUVEC的遷移、侵襲的抑制作用74-75
  • 4.3.3 化合物38抑制HUVEC的小管形成75-76
  • 4.3.4 化合物38體內(nèi)抑制血管形成76-77
  • 4.3.5 化合物38對(duì)HUVEC血管生成相關(guān)蛋白的影響77-78
  • 4.3.6 化合物38誘導(dǎo)HUVEC的細(xì)胞凋亡78-79
  • 4.4 實(shí)驗(yàn)討論79-81
  • 小結(jié)81
  • 參考文獻(xiàn)81-83
  • 結(jié)論83-84
  • 個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果84-86
  • 個(gè)人簡歷84
  • 攻讀碩士期間已發(fā)表的論文和申請的專利84-85
  • 會(huì)議論文85
  • 榮譽(yù)與獎(jiǎng)勵(lì)85-86
  • 致謝86

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5 杜澄利;MiR-126對(duì)肝細(xì)胞肝癌的轉(zhuǎn)移和血管生成的作用及機(jī)制研究[D];浙江大學(xué);2016年

6 楊勐航;三氧化二砷對(duì)肺癌新生血管生成的作用及其機(jī)制研究[D];第二軍醫(yī)大學(xué);2016年

7 劉建昆;IL-17在結(jié)直腸癌血管生成中的作用及機(jī)制研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2011年

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