背景与目的:临床上结肠癌是最常见的恶性肿瘤之一,在结肠癌患者中结肠腺癌最为常见,手术与化疗相结合是结肠腺癌最主要的治疗方法,但手术的高昂费用与化疗耐药风险的存在成为治疗中的一个重大阻碍,寻找新的药物迫在眉睫,多个研究表明小檗碱可以抑制结肠腺癌细胞生长,但作用机制尚不完全清楚。本研究旨在通过生物信息学与细胞实验验证,探究小檗碱干预结肠腺癌细胞系SW480后的影响。方法:从中药系统药理学数据库与分析平台和Swiss Target Prediction数据库获取与小檗碱相关的作用基因,从基因表达综合数据库中获取结肠腺癌基因表达芯片GSE44076数据,通过R语言分析后,获取结肠腺癌的差异表达基因,从Gene Cards数据库获取结肠腺癌相关的基因,与获取的小檗碱相关的基因取交集后,利用Cytoscape软件对小檗碱和结肠腺癌的共有基因进行可视化,对共有基因进行基因本体论和京都基因与基因组百科全书的分析,然后,利用STRING数据库对获取共有基因中的核心基因,并构建核心基因的核心网络,利用GEPIA数据库工具对核心基因进行正常结肠组织和结肠腺癌组织表达差异分析,筛选出对生存预后有统计学意义的基因,从Human Protein Atlas数据库中获取其在正常组织与肿瘤组织中的免疫组化染色图,从蛋白质机构数据库中获取其蛋白的3D结构,从Pubchem数据库中获取小檗碱的3D结构,使用Autodock Vina进行模拟分子对接。配置好SW480细胞所需要的培养基,把小檗碱充分溶解到DMSO溶液中,配置含有0.1%DMSO的所需的药液,按照现用现配的原则,加入完全培养基,配置终浓度分别为0.25、0.5、1、2、4、8、16、32μM的含药培养基,从液氮中取出冻存的细胞,迅速放入已经预热的37℃水浴箱中,不断摇动,冻存管中的液体融化后,使用移液枪转移至含有10ml完全培养基的离心管中,吹打离心后,弃上清,加入10ml完全培养基,反复吹打,充分混匀,使用细胞计数板技术后,符合细胞计www.selleck.cn/products/Rapamycin数要求的细胞悬液分装入培养皿内,左右轻轻摇晃混匀,放入培养箱中,24小时后换液。使用结肠腺癌细胞系SW480细胞进行细胞活性实验,按照3000个/(100μL·孔)的密度接种到96孔板,细胞贴壁后,吸出培养板内的培养基,加入溶解在0.1DMSO中最终浓度分别为0.25、0.5、1、2、4、8、16、32μM的小檗碱处理48小时后,通过酶标仪在450nm处读取吸光度,计算小檗碱的IC50。使用IC50浓度的小檗碱处理SW480细胞,对照组加入的不含小檗碱的0.1STM2457抑制剂%DMSO溶液,48小时后,倒掉培养皿内的含有小檗碱和DMSO的完全培养基,使用PBS清洗后,加入裂解液,放置片刻,使细胞充分裂解,转移至离心管中,按照试剂盒说明书指导操作,提取总RNA,测定RNA浓度,逆转录为cDNA,进行实时聚合酶链式反应。实验组加入含有IC50浓度小檗碱的0.1%DMSO,对照组加入0.1%DMSO溶液,培养48小时,使用移液枪吸出培养皿内的培养基,加入4℃预冷的PBS,洗涤细胞两次,加入含有PMSF的细胞裂解液,置于冰上30min,使细胞充分裂解,使用移液枪将含有细胞的裂解液转移至离心管中,离心后,置于-80℃备用,使用考马斯亮蓝溶液测定提取总蛋白的相对浓度,通过SDS-PAGE电泳实验获取实验组和对照组的蛋白表达情况。结果:我们在中药系统药理学数据库与分析平台和Swiss Target Prediction数据库中共获取小檗碱的预测靶点基因118个,通过对结肠腺癌基因表达芯片的分析获取结肠腺癌表达差异基因1598个,在Gene Cards数据库中获取8644个结肠腺癌相关基因,取交集malignant disease and immunosuppression后获得共有基因17个。基因本体论分析中我们发现q值排在前列的为G2/M周期相关的生物过程,京都基因与基因组百科全书分析中,我们发现细胞周期通路q值排在第三位。蛋白互作网络分析中,筛选出来7个核心基因,预后分析发现7个核心基因中只有AURKA和CCNB1两个基因的生存曲线具有统计学意义,蛋白免疫组化分析中AURKA、CCNB1的表达水平在结肠腺癌组织中均增加,分子对接结果显示小檗碱与两个靶点具有良好的结合能力。细胞活力测定实验中,我们计算得小檗碱的IC50为28.28μM,Q-pcr结果显示,小檗碱可以下调AURKA和CCNB1的mRNA的表达。蛋白免疫印迹实验结果显示,小檗碱组的AURKA和CCNB1的蛋白表达较对照组明显下降。结论:小檗碱可以通过下调AURKA和CCNB1在结肠腺癌中发挥抑制结肠腺癌细胞生长的作用,最有可能发挥作用的通路为细胞周期信号通路。