目的:无花果是一种具有丰富食用和药用价值的古老植物。通过理论研究总结中医对结直肠癌的认识,了解无花果的古今应用。通过实验研究观察无花果主要抗肿瘤成分之一补骨脂素的抗结肠癌作用及其作用机制。最后,基于肿瘤类器官培养技术探讨补骨脂素对肿瘤生长的影响。方法:1.理论研究:通过查阅古籍和现代文献,总结传统中医和现代中医对结直肠癌的认识,如病因病机和辨证治疗等;并对无花果(如无花果果实、叶和乳胶等)的古今应用进行了汇总,特别是无花果的有效成分及其药理作用。2.实验研究:(1)选取HCT116和HT29结肠癌细胞系。使用DMSO配制补骨脂素母液。(2)使用不同浓度补骨脂素(5μM、10μM、20μM、40μM、80μM)作用于结肠癌HCT116和HT29细胞24h、48h、72h。CCK-8法检测补骨脂素对结肠癌细胞存活率的影响。基于CCK-8实验结果,选择合适的浓度进行后续实验。(3)使用不同浓度补骨脂素(10μM、20μM、40μM)作用于结肠癌HCT116和HT29细胞24h,通过平板细胞克隆形成实验和Ed U实验观察补骨脂素对结肠癌细胞增殖的影响。(4)使用不同浓度补骨脂素(10μM、20μM、40μM)作用于结肠癌HCT116和HT29细胞24h,通过划痕实验、Transwell迁移和侵袭实验检测补骨脂素对结肠癌细胞迁移和侵袭能力的影响。(5)使用不同浓度补骨脂素(10μM、20μM、40μM)处理结肠癌HCT116和HT29细胞24h,流式细胞术检测补骨脂素对结肠癌细胞凋亡和线粒体膜电位的影响。(6)结肠癌HCT116和HT29细胞经过不同浓度补骨脂素(10μM、20μM、40μM)处理24h。通过蛋白印迹实验检测补骨脂素对结肠癌细胞侵袭迁移(E-cadherin、N-cadherin、Vimentin、MMP2、MMP9)和凋亡(Bcl-2、Bax、PARP、Caspase-3、cleaved Caspase-3、Caspase-9、cleaved Caspase-9)等蛋白表达的影响。(7)使用Swiss Target Prediction网站得到补骨脂素直接作用的靶蛋白,使用TCGA-COAD数据进行GSEA信号通路富集,分析得到补骨脂素在结直肠癌中可以靶向作用的信号通路。从中选取TNF-α/NF-κB信号通路进行下一步的机制研究。(8)将不同浓度补骨脂素(10μM、20μM、40μM)作用于结肠癌HCT116和HT29细胞24h,通过蛋白印迹实验检测TNF-α/NF-κB信号通路关键蛋白TNF-α、P65和p-P65的表达。(9)基于课题组前期工作,选用实验室稳定建系的肿瘤类器官作为实验模型。将不同浓度补骨脂素(80μM、160μM、320μM)作用于多种患者来源肿瘤类器官,进行药物敏感性实验,计算肿瘤类器官生长抑制率。结果:1.理论研究:(1)传统中医学中没有结直肠癌这一具体病名,根据症状大概属于“肠积hepatic adenoma”、“积聚”、“肠覃”、“肠癖”、“肠结”、“肠游”、“肠风”、“下痢”、“下血”、“锁肛痨”及“脏毒”等病的范畴。在病因病机和辨证论治上,传统中医和现代中医持有相似的观点,大都认为由于正气亏虚,外感寒邪,损伤脾胃运化功能,蕴湿化热,湿热之邪下注大肠,气血运行不畅,湿热瘀阻日久而形成顽固瘤体。证型上大概可以分为湿热蕴肠、瘀毒内结、气血亏虚、脾肾两亏及肝肾亏虚五个证型。治疗IDN-6556 molecular weight上,早期多邪实以祛邪为主,后期多虚证或虚实夹杂,因此以扶正为主。(2)无花果是一种历史悠久的传统桑科植物,传统医学中认为它甘、平、无毒,可以用来治疗消渴、咳嗽、哮喘、痔疮等疾病。现代研究表明无花果的果肉、果皮、整果、叶和根等部位含有多种生物活性成分,如黄酮类、有机酸、酚类、酶类、氨基酸、脂肪酸、可溶性纤维和微量元素等,具有抗炎、抗氧化、调节免疫、抗肿瘤、促消化、抗微生物和寄生虫等作用,是一种安全的、极具食用和药用价值的食物。无花果提取物对恶性肿瘤增殖、侵袭迁移和凋亡等均具有抑制作用,但关于无花果生物活性成分抗肿瘤机制研究的少之又少,未来应着重于对无花果生物活性成分抗肿瘤机制的研究。2.实验研究:(1)不同浓度补骨脂素(5μM、10μM、20μM、40μM、80μM)作用于结肠癌HCT116和HT29细胞,实验结果表明补骨脂素呈浓度依赖性方式抑制结肠癌细胞的存活(P<0.05),处理24h的IC50值分别为60.3μM、31.8μM、21.3μM和52.4μM、32.2μM、23.4μM。因此,后续实验采用10μM、20μM、40μM浓度梯度。(2)平板细胞克隆形成实验和Ed U实验结果表明补骨脂素显著抑制结肠癌HCT116和HT29细胞的克隆形成能力和DNA复制能力(P<0.05)。(3)划痕实验和Transwell实验结果表明随着浓度的升高,补骨脂素显著抑制结肠癌HCT116和HT29细胞的迁移(P<0.01)和侵袭能力(P<0.0001)。(4)流式细胞术结果显示补骨脂素可以诱导结肠癌HCT116和HT29细胞凋亡(P<0.05),当补骨脂素浓度为20μM、40μM时可显著降低线粒体膜电位(P<0.05)。(5)蛋白印迹实验结果显示补骨脂素显著抑制结肠癌HCT116和HT29细胞N-cadherin、Vimentin、MMP2和MMP9的表达,增强E-cadherin的表达,P<0.05。此外,补骨脂素还显著抑制Bcl-2抗凋亡蛋白的表达,增强Bax、PARP、cleaved Caspase-3和cleaved Caspase-9凋亡蛋白的表达,P<0.05。(6)网络药理学结果显示补骨脂素抗结直肠癌的作用与多个信号通路有关,如炎症反应、干扰素γ反应、低氧、上皮-间质转化、P53、TNF-α/NF-κB等信号通路。(7)根据网络药理学分析结果,选取TNF-α/NF-κB信号通路作为下一步的机制研究。蛋白印迹实验结果表明补骨脂素显著抑制结肠癌HCT116和HT29细胞TNF-α和p-P65的表达(P<0.05),这表明补骨脂素可以通过抑制TNF-α/NF-κB信号通路来达到抗肿瘤作用。(8)补骨脂素对237#直肠癌、244#乙状结肠癌、325#胃癌、346#胃癌、386#肺癌、407#升结肠癌、413#胆管癌、421#乳腺癌类器官的生长具有不同程度的抑制作用。320μM浓度时肿瘤类器官生长抑制率分别为:98.2%、-81.5%、55.0%、-19.7%、-3.4%、19.7%、-197.5%、-3.0%。237#直肠癌、325#胃癌和407#升结肠癌在该浓度梯度下表现出正向的抑制作用。244#乙状结肠癌、346#胃癌、386#肺癌、413#胆管癌、421#乳腺癌类器官则表现为负向抑制作用。但是根据动态观察来看,随着补骨脂素浓度的升高,类器官生长速度减慢。结论:根据症状结直肠癌大概属于传统中医中“肠积”、“积聚”、“肠覃”、“肠癖”等病的范畴。传统中医和现代中医大都认为结直肠癌是由于正气亏虚,外感寒邪,损伤脾胃运化功能,蕴湿化热,湿热之邪下注大肠,气血运行不畅,湿热瘀阻日久而形成顽固瘤体。可以分为湿热蕴肠、瘀毒内结、气血亏虚、脾肾两亏及肝肾亏虚五个证型。早期多邪实以祛邪为主,后期多虚证或虚实夹杂以扶正为主。传统中医和现代药理学研究均表明无花果是一种极具食用和药用价值的植物。本研究表明无花果主要抗肿瘤成分补骨脂素可以抑制TNF-α/NF-κB信号通路,对结肠癌HCT116和HT29细胞的增殖、侵袭、迁移能力具有抑制作用,并诱导肿瘤细胞凋亡。此外,不同瘤种类器官或同一瘤种不同个体来源的类器官对补骨脂素的药物敏感性不同,这可能是由于患者肿瘤异质性而导致的。在未来的研Colforsin体外究中,影响肿瘤类器官对补骨脂素敏感性的因素还需要进一步深入剖析。