急性髓系白血病（acute myeloid leukemia,缩写为:AML）是一组起源于造血干/祖细胞的恶性克隆性疾病,是成人最常见的一种血液肿瘤。AML患者的生存率低且发病率逐年上升,目前尚无理想的治疗药物。流行病学研究表明,长期食用西兰花、白菜等十字花科蔬菜可减少AML的发生,但相关物质基础及药理学机制至今不明。十字花科蔬菜富含的硫代葡萄糖苷,易自水解形成吲哚生物碱:吲哚-3-甲醇（indole-3-carbinol,缩写为:I3C）。该分子在酸性条件下（如胃酸）聚合成3,3’-二吲哚甲烷（3,3’-diindolylmethane,缩写为:DIM）和2-（吲哚-3-甲基）-3,3’-二吲哚甲烷（2-（indol-3-ylmethyl）-3,3’-diindolylmethane,缩写为:LTr1）等一系列吲哚缩合物。结合目前已有较多关于I3C和DIM的抗肿瘤活性研究,故我们提出假设:十字花科蔬菜中的吲哚生物碱是其抗AML的关键物质基础。为了验证该假说,本论文首先测试I3C、DIM和LTr1对AML细胞系活性的抑制作用,结果显示,相比于I3C和DIM,LTr1可显著抑制白血病细胞的增殖,并且对FMS样酪氨酸激酶3（FMS like tyrosinekinase 3,缩写为:FLT3）突变型细胞MV4-11的增殖抑制效果更强。进一步的药理分子机制研究发现:LTr1具有FLT3激酶抑制活性并影响FLT3及下游调控靶蛋白STAT5、ERK和AKT的磷酸化。最后本论文发现在小鼠MV4-11移植瘤模型中,LTr1不仅能够显著降低肿瘤的增长,并能提高临床药物索拉非尼的治疗效果。实验结果如下:（Ⅰ）细胞体外实验表明LTr1对FLT3突变型细胞（MV4-11和MOLM-13）有显著抑制作用。（Ⅱ）LTr1抑制FLT3激酶活性并影响FLT3及下游调控靶蛋白STAT5、ERK和AKT的磷酸化。（Ⅲ）裸鼠体内实验表明LTr1抑制小鼠肿瘤生长并显著抑制肿瘤组织中FLT3及其下游靶蛋白的表达。（Ⅳ）LTr1可以和索拉非尼联用,起协同增效作用。该部分研究阐明了十字花科蔬菜干预AML病程的物质基础及药理学机制,证明了 LTr1可以通过靶向FLT3起到抗AML作用,具有成为AML靶向治疗药物的潜能,并为后期先导化合物的开发提供研究基础。若干临床研究报道称,炎症性肠病（inflammatory bowel disease,缩写为:IBD）等自身免疫性疾病患者更易得AML。另外,本课题第一部分研究发现白血病细胞移植瘤小鼠肠道有炎症现象,如移植瘤小鼠出现软便稀便,结肠肠壁部分充血和结肠长度总体缩短等,而给予LTr1灌胃的移植瘤小鼠的肠道炎症情况减轻。这个现象引起我们的兴趣,于是我们采取了移植瘤小鼠的部分结肠,提取RNA,评估肠道炎症中常出现的炎症因子的表达情况。实时荧光定量PCR实验研究发现,IL-1β、IL-1α和IL-6等促炎细胞因子的表达在移植瘤小鼠结肠组织中增高,而在LTr1饮食干预组小鼠结肠组织中mRNA的表达则明显减少。这些结果说明移植瘤小鼠的肠道确实有炎症产生,于是我们猜测这些小鼠随着白血病移植瘤模型的成功可能还伴有IBD的发生,故我们关注了 LTr1对IBD的影响并进行了第二部分研究。IBD是免疫异常、有终身复发倾向的肠道慢性疾病,具有黏膜屏障功能障碍、炎症细胞浸润和菌群失调等特点。若干研究表明,富含十字花科蔬菜的饮食可降低IBD的发生率,还有研究发现肠道菌的代谢物如吲哚及其衍生物在IBD中起抗炎作用,结合我们第一部分的研究发现LTr1的灌胃饮食可减轻白血病移植瘤小鼠的肠道炎症,故我们猜想十字花科蔬菜可通过其中的吲哚生物碱（LTr1）抑制IBD,由此我们选用LTr1来进一步研究其对IBD发生发展的影响并探索其中的作用机制,丰富LTr1的生物学活性研究。研究表明LTr1可有效缓解葡聚糖硫酸钠盐（dextransulfate sodium salt,缩写为:DSS）诱导的小鼠结肠炎表型。接下来我们探究LTr1缓解结肠炎的机制,通过组织病理学染色、免疫组化、免疫印迹和微生物测序等手段发现LTr1可通过增加紧密连接蛋白的表达来修复肠道黏膜屏障的完整性,并且可以通过调节肠道菌群丰富度和多样性的变化来维护肠道稳态从而缓解IBD。实验结果如下:（Ⅰ）LTr1有效缓解DSS诱导的小鼠结肠炎症状表型（体重减轻、结肠长度缩短、疾病活动指数（disease activity index,缩写为DAI）评分升高等）。（Ⅱ）LTr1可下调炎症因子表达水平,修复杯状细胞,增加细胞间连接蛋白Claudin4、ZO-1和Occludin的mRNA和蛋白的表达水平,减轻肠上皮屏障损伤。（Ⅲ）肠道菌群分析发现给予小鼠LTr1治疗可部分纠正DSS造成的肠道菌群失调现象。该章节研究证明了LTr1可能通过修复肠道屏障和调节肠道菌群来缓解DSS诱导的小鼠IBD。综上所述,本课题研究十字花科蔬菜中的吲哚生物碱（LTr1）在AML和IBD疾病进展和组织损伤中的病理作用和调控机制,确认LTr1在AML和IBD中的疗效作用,进一步探究了 LTr1治疗AML和IBD的作用机制。在第一部分工作中,我们阐明了十字花科蔬菜降低AML发病率的原因在于吲哚生物碱LTr1,并探究了 LTr1通过抑制FLT3及其下游信号通路发挥抗AML的作用机制;第二部分工作,由第一部分工作研究发现白血病移植瘤小鼠还伴有肠道炎症引申,开展了 LTr1抗IBD的研究,我们发现LTr1可以通过修复肠道屏障和调节肠道菌群来缓解DSS诱导的小鼠肠道炎症。以上工作部分阐明了十字花科蔬菜抗AML和IBD的分子机制,更新了 LTr1抗炎、抗癌活性方面的知识积累,丰富了 LTr1的生物学功能研究,为其成药性研究奠定了基础,并为相关保健食品的开发提供了思路。