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目的:以无柄灵芝菌液体发酵党参水提物以期产生党参中原来没有的具有抗肿瘤活性的化合物,分离该化合物,提取该菌的胞内、胞外酶验证该生物催化反应,并检测化合物对肿瘤细胞的增殖抑制活性,探索其可能的作用机制,评估该化合物的急性毒性,为研发具有抗肿瘤活性的先导化合物提供一定的实验依据。方法:采用无柄灵芝菌对党参水提物发酵7天,超高效液相色谱(UPLC)检测发酵前后党参水提物的成分变化,超高效制备液相色谱分离(Pre-UPLC)该变化组分,UPLC检测分离到的化合物纯度,利用质谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱鉴定化合物的结构;发酵液离心得到的上清液作为胞外酶液,采用低温超声结合匀浆的方法提取无柄灵芝菌的胞内酶,以发酵前的化合物为底物进行生物催化;通过对催化时间,底物量,酶量的优化,得到最适的转化条件;通过细胞计数-8试剂盒(CCK-8)和噻唑蓝(MTT)法检测化合物对人神经母细胞瘤(SH-SY5Y)、人结直肠癌细胞(HCT-8)、人肺癌细胞(A549)和人胃癌细胞(SGC-7901)细胞的增殖抑制作用,筛选出半抑制浓度(IC50)最低的化合物和敏感细胞系;利用流式细胞仪检测化合物对敏感细胞系的生长周期、凋亡率、活性氧(ROS)、线粒体膜电位(MMP)及Ca2+浓度的影响;比色法试剂盒检测细胞上清液中乳酸脱氢酶(LDH)的含量;通过实时荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)和蛋白质免疫印迹(WB)检测周期素B1(CyclinB1)、细胞周期蛋白依赖性激酶1(CDK1)、p21蛋白(p21)、B细胞淋巴瘤(Bcl-2)和Bcl-2相关X蛋白(Bax)在转录和翻译水平的表达情况;根据世界经合组织第423条准则,采用SD大鼠检测转化前后两个化合物的急性毒性。结果:经无柄灵芝菌发酵后,党参水提物中原有的一个成分5-羟甲基糠醛(5-HMF)消失,同时产生了新的成分2,5-二甲醇呋喃(BHMF)。无柄灵芝菌胞外和胞内酶均能将5-HMF催化为BHMF,但胞外酶的转化效率优于胞内酶;当转化体系为1%底物量,10%酶量,转化72 h时,转化效率达到99%。5-HMF对SH-SY5Y、HCT-8、A549和SGC-7901细胞的增殖抑制作用较弱,IC50在6.7529.944 mM之间。而BHMF对SH-SY5Y细胞的增殖抑制作用最强,IC50为83μM,对A549和SGC-7901细胞也具有一定的增殖抑制效果,IC50分别为0.697和0.33 mM,对HCT-8细胞不敏感。BHMF能够阻滞SH-SY5Y细胞周期,且处于G2/M期的比例呈浓度依赖性增加(P<0.01)。低浓度BHMF诱导SH-SY5Y细胞出现早期凋亡,与对照组相比差异具有统计学意义(P<0.01)。BHMF有助于SH-SY5Y细胞内积累ROS,且ROS水平随着BHMF浓度的增加而上升,与对照组相比差异具有统计学意义(P<0.01)。SH-SY5Y细胞内Ca2+浓度随着BHMF浓度的增加而升高,与对照组相比差异具有统计学意义(P<0.01)。BHMF导致SH-SY5Y细胞内MMP去极化,MMP随着BHMF浓度的增加而降低,与对照组相比差异具有统计学意义(P<0.01)。BHMF有利于SH-SY5Y细胞中LDH的释放,上清液中LDH的含量随着BHMF浓度的增加而增加,差异具有统计学意义(P<0.01)。BHMF能浓度依赖性地抑制SH-SY5Y细胞内CyclinB1、CDK1和Bcl-2的转录及翻译水平,并上调Bax和p21的转录及翻译水平,在BHMF浓度为120μM时,与对照组相比差异具有统计学意义(P<0.05)。5-HMF和BHMF的LD50 cut-off均大于2000 mg/kg体重,处理组的大鼠体重和器官比重与对照组相比均无统计学意义(P>0.05),肝、肾、脾的切片未显示病理变化。结论:党参中的化合物5-HMF通过药用真菌无柄灵芝菌的生物转化还原为BHMF,转化效率高。转化产物BHMF具有较小的急性毒性,BHMF通过上调p21的转录与翻译水平,下调CyclinB1和CDK1的转录与翻译水平将SH-SY5Y细胞周期阻滞于G2/M期以抑制细胞增殖。此外,BHMF能增大Bax/Bcl-2的比例来诱导SH-SY5Y细胞发生凋亡并伴随SH-SY5Y细胞内ROS的积累、MMP降低、胞浆内Ca2+浓度增加的现象发生,因此BHMF可能通过线粒体途经诱导SH-SY5Y细胞凋亡。