摘要
目的：探讨与镁元素处于同一主族的其它金属元素（如钙、锶）与斑蝥素结合后对其抗肝癌活性影响的变化规律；并在此基础上完成基于RNA-seq测序技术的斑蝥素酸镁抗肝癌机制的初步研究，为后续深入阐明斑蝥素酸镁抗癌机制以及新靶点的发现做前期准备工作。 方法：⑴以斑蝥素为阳性对照化合物，以肝癌HepG2细胞和SMMC-7721细胞为测试细胞株；通过检测细胞增殖、细胞集落、形态学观察、细胞周期和细胞凋亡等指标的方法，系统比较斑蝥素酸镁、斑蝥素酸钙、斑蝥素酸锶的抗肝癌活性差异。⑵利用RNA-seq测序技术检测斑蝥素酸镁作用于肝癌HepG2细胞后转录组水平的变化情况；并辅以生物信息学的分析手段筛选出显著差异表达基因（或非编码RNA），再结合文献调研的方法对差异基因（或非编码RNA）进行深入分析，探讨这些差异基因（或非编码RNA）在斑蝥素酸镁抗肝癌效应中扮演的角色和可能存在的分子机制。 结果：①几种斑蝥素金属衍生物都能抑制人肝癌细胞HepG2和SMMC-7721的增殖，其抑制增殖活性强弱的排列顺序为：斑蝥素酸镁>斑蝥素>斑蝥素酸钙>斑蝥素酸锶。②斑蝥素酸镁、斑蝥素、斑蝥素酸钙和斑蝥素酸锶作用浓度为0.7μg/mL时， HepG2的集落形成率分别为0、6.6±2.1%、53.3±0.9%和56.5±2.1%；而SMMC-7721的集落形成率分别为0、8.2±1.4%、45.3±2.1%和46.6±1.6%。③在斑蝥素酸镁和斑蝥素作用下两种肝癌细胞的形态明显皱缩变圆，而荧光染色后与control组相比，细胞核荧光强度明显增强。④流式技术检测细胞凋亡结果为：斑蝥素酸镁、斑蝥素、斑蝥素酸钙和斑蝥素酸锶作用浓度为3μg/mL时，HepG2的细胞凋亡率分别为12.26±1.89%、9.31±0.56%、4.88±0.62%和6.6±1.21%；而 SMMC-7721的细胞凋亡率分别为10.85±0.59%、7.12±0.61%、2.23±1.12%和1.95±0.42%。⑤流式技术检测细胞周期结果为：斑蝥素酸镁、斑蝥素、斑蝥素酸钙和斑蝥素酸锶作用浓度为3μg/mL时， HepG2的G2/M分别为49.11±0.54%、44.39±1.92%、30.42±1.01%和20.21±2.54%；而 SMMC-7721的G2/M分别为37.63±1.29%、30.51±1.13%、21.20±2.31%和13.22±2.08%。⑥根据>1、同时probability>0.8为阈值，过滤差异表达基因。共筛选出199个显著差异表达的基因（包括蛋白编码基因、非编码RNA、假基因和一些其他未知功能的RNA），其中有117个显著上调，而81个显著下调，通过文献调研，发现了6个可能是斑蝥素酸镁的关键应答基因，包括3个蛋白编码基因和3个IncRNA。 结论：⑴在体外抗肝癌活性方面，本文所测试的四种化合物活性强弱的排列顺序为：斑蝥素酸镁>斑蝥素>斑蝥素酸钙>斑蝥素酸锶。⑵第二主族的三种碱土金属元素（镁、钙、锶）与斑蝥素结合后的产物的体外抗肝癌活性存在巨大差异，说明金属元素在影响斑蝥素抗癌活性方面扮演着重要的角色，其中镁元素表现为增强活性，钙和锶表现为减弱活性。⑶斑蝥素酸镁可能通过增加PIGR、CYP2B6和降低ADGB的基因表达水平来发挥抑制肝癌细胞增殖的作用。⑷长链非编码RNA（Long non-coding RNA，lncRNA）可能在斑蝥素酸镁抗肝癌效应中扮演重要角色，在本研究中斑蝥素酸镁可能通过上调 lncRNA HULC、lncRNATUG1和下调lncRNA HOA11-AS的表达水平在实现对肝癌细胞的抑制增殖活性。
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