瓜蒂的化学成分及葫芦素E的抗非小细胞肺癌活性研究

作     者：陈明 

作者单位：广西中医药大学 

学位级别：硕士

导师姓名：许琼明

授予年度：2023年

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

主      题：瓜蒂 化学成分 葫芦素E 抗非小细胞肺癌 焦亡 网络药理学 

摘      要：目的:研究瓜蒂的化学成分及其中的葫芦素E抗非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)的作用机制。方法:首先,对瓜蒂提取物的化学成分进行初步研究,采用超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱联用(UPLC-Q-TOF-MS/MS)对瓜蒂甲醇提取物化学成分进行定性分析,结合数据库及文献,通过二级碎片离子及母离子可能的裂解规律来确定其结构;通过硅胶柱色谱、MCI柱色谱、ODS柱色谱、半制备高效液相色谱等方法对瓜蒂乙酸乙酯部位进行分离纯化。其次,通过网络药理学,预测分析瓜蒂抗非小细胞肺癌活性成分靶点。最后通过体外细胞实验和体内动物实验对网络药理学得出的结果进行验证。结果:利用UPLC-Q-TOF-MS/MS分析瓜蒂甲醇提取物化学成分,通过数据库匹配、碎片离子结构分析和文献比对,共鉴定出49个化合物。从瓜蒂乙酸乙酯部位中分离制备得葫芦素B和葫芦素E。通过网络药理学预测分析瓜蒂抗非小细胞肺癌活性成分靶点,发现cucurbitacin B、cucurbitacin F、cucurbitacin E等化合物是瓜蒂治疗非小细胞肺癌的活性成分;葫芦素E抗非小细胞肺癌作用机制可能与诱导细胞焦亡,调控GSDMD、IL-1β、caspase-1等蛋白表达有关。通过体外细胞实验,发现葫芦素E可诱导非小细胞肺癌A549细胞焦亡。与不用葫芦素E处理比较,A549细胞经葫芦素E处理后,IL-1β、caspase-1、GSDMD蛋白表达水平下降,cleaved-IL-1β、cleaved-caspase-1、cleavedGSDMD蛋白表达水平上升。体外细胞实验结果与网络药理学预测结果一致。小鼠Lewis肺癌细胞异种移植瘤实验,与模型组比较,经葫芦素E治疗,小鼠的肿瘤荧光范围明显减小。小鼠黑色素瘤B16-F10细胞体内肺转移实验,经葫芦素E治疗,与模型组比较,肺组织黑色瘤状物消失,肺组织完整,没有溃烂。结论:本研究建立的UPLC-Q-TOF-MS/MS方法对瓜蒂的化学成分进行了较为全面的表征。基于网络药理学分析发现,瓜蒂抗非小细胞肺癌作用机制复杂,涉及多成分和多靶点。其活性成分葫芦素E抗非小细胞肺癌作用机制可能与诱导细胞焦亡,调控GSDMD、IL-1β、caspase-1等蛋白表达有关。体外细胞实验中,葫芦素E诱导非小细胞肺癌A549细胞焦亡,抑制A549细胞的IL-1β、caspase-1、GSDMD蛋白表达,促进cleaved-IL-1β、cleaved-caspase-1、cleaved-GSDMD蛋白表达,表明葫芦素E诱导A549细胞死亡的方式可能是焦亡。验证了网络药理学的结果:葫芦素E抗非小细胞肺癌作用机制可能与诱导细胞焦亡,调控GSDMD、IL-1β、caspase-1等蛋白表达有关。葫芦素E治疗对小鼠非小细胞肺癌异种移植瘤有抑制作用,对黑色素瘤B16-F10细胞的肺部转移扩散有抑制作用。本研究丰富了瓜蒂的化学成分,阐明了葫芦素E抗非小细胞肺癌的作用机制,为抗非小细胞肺癌新药研发提供一定参考。