海洋小单孢菌来源的轻快菌素B-FW523.docx
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1、海洋小单孢菌来源的轻快菌素B FW5233的体外抗肿瘤活性【摘要】目的 考察轻快菌素B FW5233的体外抗肿瘤活性。方法 采用MTT比色分析法、流式细胞法和高内涵药物筛选的方法检测FW5233对肿瘤细胞株细胞生长、细胞周期、肿瘤细胞骨架蛋白、线粒体膜电位的影响。结果 FW5233对肿瘤细胞株K562、L929的生长有明显抑制作用,IC50分别为500和400ng/ml。FW5233处理后的K562肿瘤细胞阻滞在G0/G1期。FW5233使L929肿瘤细胞的细胞核大小、细胞骨架纤维状肌动蛋白FActin量、线粒体膜电位明显减少。结论 FW5233有显着抗肿瘤活性。 【关键词】轻快菌素; 抗肿瘤
2、作用; 海洋小单胞菌 ABSTRACT Objective To investigate the antitumor activities of rakicidin B FW5233 in vitro. Methods The inhibitory effects of the FW5233 to the proliferation, cycle, skeleton, mitochondrial membrane potential of the tumor cells were assayed by the colorimetric MTT assay, flow cytometry and
3、 high content screening methods. Results FW5233 strongly inhibited the cell proliferation of K562 and L929 tumor cell lines with IC50 value of 500ng/ml and 400ng/ml, respectively. K562 cells were arrested in G0/G1 phase when treated with FW5233, which had the ability to decrease the size of nucleolu
4、s, disrupt tumor cell Factin synthesis and reduce mitochondrial membrane potential. Conclusion FW5233 exhibited potent antitumor activities. KEY WORDS Rakicidin; Antitumor; Marine Micromonospora 微生物次级代谢产物是新药的重要来源。海洋微生物具有独特的代谢方式,产生的次级代谢物化学结构具有明显的复杂性和多样性,有的是陆地微生物所不具备的。海洋微生物药物的研究开发始于20世纪70年代,在90年代得到很大的
5、。迄今已从海洋微生物的代谢产物中分离出几百种生物活性物质,其中有些是可能有价值的抗肿瘤抗生素,如海洋放线菌产生的新型抗肿瘤抗生素lomaiviticins1和salinosporamideA2已进入临床研究阶段。因此从海洋微生物中筛选到新型抗肿瘤抗生素的成功率相对较大。 从海洋小单孢菌筛选新抗肿瘤生物活性物质过程中,我们发现了海洋小单孢菌Micromonospora sp. FIM 02523产生有抗肿瘤活性的脂肽类化合物FW523,该化合物有5个单组分。经波谱分析和理化性质研究,发现组分3(FW5233)与轻快菌素B(rakicidin B)同质3。本文报道FW5233的体外抗肿瘤活性。 1
6、 材料与方法样品 FW5233样品(HPLC纯度%),福建省微生物研究所国家新药微生物筛选实验室制备;紫衫醇(paclitaxol)购自美国Sigma公司。上述样品分别用无水乙醇配制成1mg/ml母液,-20备用。方法 (1)FW5233对人类红白血病肿瘤细胞株K562细胞生长的抑制作用 肿瘤细胞株K562细胞以2105/ml浓度加入96孔板,每孔100l,分别加入用完全1640培养液稀释的FW5233,空白对照只加培养液,将培养板置37、5% CO2培养箱培养72h,把培养后的96孔板以MTT比色分析法测定各孔在570nm的光吸收值A570, 计算 不同浓度的FW5233对细胞增长的抑制率。
7、 抑制率=(对照A570值-样品A570值)对照A570值100% (2)对人类红白血病肿瘤细胞株K562细胞周期的影响 对数增长期的K562细胞接种于6孔细胞培养板中,每孔细胞1106个,总体积4ml,加入FW 5233至其终浓度分别为125、250、500和2000ng/ml,36h时终止培养。分别收集细胞,PBS洗两次(1000r/min,5min),细胞重悬于1ml冷75%乙醇中固定过夜,加等量的PBS洗两次(1000r/min,5min),加胰RNA酶(10mg/ml,Sigma产品)100l,置37 15min。加碘化丙啶(PI)溶液(PI 50g/ml,柠檬酸钠%,Triton
8、X100 %)500l,4 30min,用流式细胞仪(Beckman Coulter Epics XL Cytometer)检测并分析结果。 (3)对小鼠成纤维细胞L929细胞凋亡的影响 L929细胞以3000个/孔的密度接种到胶原蛋白包被的96孔板上,37,5% CO2培养箱培养24h,加入不同浓度的FW5233,继续培养24h,对照药物为紫衫醇。应用美国Cellomics公司多指标细胞凋亡试剂盒进行测定,按试剂盒操作程序分别加入线粒体、细胞核荧光染色剂和细胞骨架纤维状肌动蛋白Factin的荧光染色剂,使用该公司的高内涵药物筛选系统(Array Scan HCS)采集数据并进行分析4。 2
9、结果对肿瘤细胞凋亡及细胞周期的影响 FW5233对人类红白血病K562肿瘤细胞生长有很强的抑制作用(IC50约500ng/ml)。K562肿瘤细胞培养液加入FW5233至终浓度125、250、500和2000ng/ml,培养36h时用流式细胞仪分析细胞凋亡和细胞周期。药物处理组可见明显的凋亡峰,随药物浓度增大,凋亡细胞的比例增加。药物处理后的K562肿瘤细胞阻滞在G0/G1期,S期细胞比率下降()。G0/G1期的阻滞使细胞进入S期减少,抑制肿瘤细胞的增殖。 对肿瘤细胞核、骨架蛋白、线粒体膜电位的影响 应用Cellomics公司多指标细胞凋亡试剂盒测定,并以紫衫醇为对照药物,应用该公司的Arra
10、yScan HCS系统采集数据。FW5233对L929肿瘤细胞生长有明显的抑制作用,IC50为400ng/ml(紫衫醇IC50 500ng/ml),表明FW5233(rakicidin B)对肿瘤细胞生长的抑制作用浓度与对照药物紫杉醇相当。超过1g/ml的FW5233使L929肿瘤细胞的细胞核大小、细胞骨架纤维状肌动蛋白FActin量、线粒体膜电位均明显减少,然而紫衫醇100ng/ml以上使L929肿瘤细胞细胞核明显增大,FActin含量增加,线粒体膜电位明显增加()。以上结果说明FW5233与紫衫醇抗肿瘤细胞的作用机制不同,FW5233能抑制肿瘤细胞微丝的合成,降低肿瘤细胞线粒体膜电位。 3
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