肿瘤细胞由正常体细胞突变而来,失去对其生长的正常调控,其中一个显著的特征即不死性,能持续的分裂和繁殖,具体表征为,肿瘤细胞的凋亡途径受到抑制,以及细胞周期失控,不受正常生长调控系统的控制。因此,针对癌细胞的无限增殖,从细胞凋亡和细胞周期的正常途径中,找到其不同之处并进行阻断,并找到相关的靶向药物是很多科研工作者的主要研究方向。棉酚是一种来源于棉花的根茎叶和种子的多酚羟基双萘醛类化合物,主要用于男性避孕,研究表明,其具有抗肿瘤活性,但是毒性较大,毒性主要源于化合物的醛基。通过对棉酚结构分析,我们发现它能作用于Bcl-2家族蛋白的活性口袋。Bcl-2家族蛋白Bcl-2、Mcl-1和Bcl-x L等的上调或下调与癌细胞中的发生发展具有紧密联系。因此我们前期基于片段的药物设计（FDBB）和构效关系（SAR）,设计合成了一系列靶向于Bcl-2家族蛋白的棉酚衍生物,使用荧光偏振技术,体外蛋白水平上筛选出了几个活性小分子。随后在细胞实验中证实对肿瘤细胞具有较好的抑制活性,为进一步验证筛选出的棉酚衍生物抑制肿瘤细胞生长的机制,我们从体内外实验、转录RNA水平以及蛋白水平对活性小分子进行研究,通过加入小分子前后凋亡途径和细胞周期的变化尝试对作用机制进行解析。本论文主要涉及筛选出的两个药物候选物lyz-003-231和DW-163,对HCT-116和NCI-H460肿瘤细胞的EC50均在50 n M左右,对癌细胞具有明显的抑制增值的作用。通过细胞凋亡实验,发现在lyz-003-231作用下,10%-15%的肿瘤细胞发生凋亡,而细胞周期结果说明lyz-003-231可以造成细胞G0/G1期的细胞阻滞,导致肿瘤细胞不能继续增殖。DW-163和lyz-003-231具有上述类似的药物效果,其在细胞凋亡中造成了10%-20%的细胞凋亡,细胞周期实验结果表明,低浓度下造成G0/G1期细胞阻滞,高浓度时直接造成DNA损伤,导致细胞凋亡。这两个药物候选物促进细胞凋亡与凋亡相关蛋白PARP和调节细胞周期的蛋白Cyclin D1相关,且其在转录水平上也显示出同样的结果。虽然该两个药物促进癌细胞凋亡的途径仍然不是特别清晰,但是在后期的实验中仍然将会继续探索出其促进凋亡的途径,以及在动物实验中来验证其在哺乳动物体内作用效果,为其成药提供更好的实验依据。