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机制研究

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  • miRNA的作用机制及功能研究进展

    miRNA的作用机制及功能研究进展王娟(德州学院生物系,山东德州 253023)摘要 microRNA (miRNA)是内源性的大小在20-25nt的一类非编码RNAs,具有调节基因表达活性的功能,广泛存在于真核生物体内,并在进化中保守。miRNA的广泛存在与进化上的保守性,暗示它在生命活动中具有必不可少的调节作用,他们参与动植物生长发育、细胞分化、细胞增殖与调亡、激素分泌、肿瘤形成等各种过程。本文总结了近几年来在miRNA的特征、生物发生、作用机制及功能意义上的研究进展。miRNA无论在数量上还是功能上,可能都远远超过目前的发现,对其进行深入的研究,将有助于我们对生物体的各种生理病理机制的理解,并最终为疾病的诊断和治疗提供新的思路和理论基础。关键词 siRNA; microRNA; piRNA; 微处理器; 核糖核酸内切酶Ⅲ; 基因调控; 生长发育; 肿瘤治疗前言2006年,Andrew Fire 和Craig Mello 由于在RNAi(RNA interference,RNAi)及基因沉默现象研究领域的杰出贡献而获得诺贝尔医学奖,这再次将人们的注意力拉到siRNA这样一种小分子RNA上。小分子RNA包括一个大家族,并在真核生物中具有广泛的调节功能。目前已经有至少两种小分子RNA被描述:来源于发夹状前体的miRNAs (microRNAs)和由长的dsRNAs加工而来的siRNAs (small interfering RNAs)。研究发现,miRNA与siRNA有很多相似之处,但也有很大的不同,二者的区别将在以下文中进行论述。最近又有文章报道了一种新的小分子RNA的发现——piRNAs (piwi-interacting RNAs),他们特异地在小鼠的生精细胞中大量表达。这些RNAs比以前发现的大多数小RNAs较大,约26–31nt(nucleotides),并与Argonaute蛋白家族的Piwi亚枝(Piwi-subclade)成员相联系。 Argonaute 蛋白大约100KD,具有PAZ (Piwi Argonaut and Zwille)和PIWI结构域。一种小RNA分子引导Argonaute蛋白识别靶分子并介导基因沉默。Argonaute家族被分为Ago和Piwi两个亚枝。一般,Ago成员广泛存在并与miRNAs 和siRNAs有关,而Piwi成员则限制在种系细胞和干细胞中表达。 克隆的piRNAs 在染色体中表现出极不均匀的分布,大多数piRNAs簇集于染色体中相对较小的基因座位,大小约1 kb到100 kb包含10–4500个小RNAs。尽管目前对这些RNAs的生物发生和功能还不清楚,但这些发现为小RNA生物学和种系细胞生物学增加了新的内容。本文将重点论述miRNA的最新研究进展,miRNA自被发现,迅速成为近几年生命科学领域的研究热点。对它的研究将会对转录后基因调节领域的发展产生深远影响。miRNA是一类长度约为22nt的小分子非编码单链miRNA,由具有发夹结构的约70-90个碱基大小的单链RNA前体(pre-miRNA)加工而来,能够和互补或部分互补的靶mRNA的3'末端非翻译区(3′untranslationalregion,3′UTR)结合,使mRNA降解或介导其翻译抑制。miRNA家族的成员是在研究秀丽线虫的发育转变过程中作为小分子短暂RNA(stRNA)被发现的。研究发现,miRNA是stRNA中的一个大家族,并且在线虫、果蝇、植物、哺乳动物、甚至病毒中均有发现。这类小RNA在表达上具有组织和时间的特异性,是调节其他功能基因表达的重要调节分子,在生物体的各种生命活动过程中发挥着重要作用。1 miRNA的发现及命名早在1993年Lee等利用遗传分析的方法已经在线虫中发现一个22nt的小分子非编码RNA:lin-4。Lee等注意到,lin-4或lin-14突变后造成线虫发育差时表型(heterochronic phenotype),在线虫发育早期起作用的lin-4基因的突变使线虫中应该在早期出现的发育事件延迟发生,而lin-14基因的缺失突变却造成了完全相反的结果。后来证明,这种lin-4基因编码的约22个核苷酸的单链RNA通过不完全互补的方式结合到靶mRNA(target mRNA)lin-14的3'末端非翻译区(3′untranslationalregion,3′UTR),短暂下调lin-14蛋白的水平,促使线虫从L1期向L2期的过渡,但并不影响mRNA的水平。2000年Reinhart等发现了另一个类似的具有转录后调节功能的小分子RNA:let-7。第二个miRNA let-7的发现掀起了寻找miRNA的热潮,拟南芥、线虫、果蝇、小鼠、以及人类等各种生物及病毒中都相继有miRNA的报道,且主要以模式生物为主。miRNA种类的普遍性及多样性预示着它在生物界中具有更广泛的功能。miRNA的命名,除最早发现的几种miRNA(如:lin-4 和let-7等)以外,其他发现的都用“miR-#”来表示,“#”为阿拉伯数字(如miR-1,miR-2),对应的基因也用这三个字母后缀加数字命名,具体根据不同物种的命名习惯采用连字符、斜体或大写(如线虫和果蝇中的mir-1,水稻和拟南芥中的MIR-156)。

  • 7.4 黄连、吴茱萸药对配伍机制及药代动力学研究

    7.4  黄连、吴茱萸药对配伍机制及药代动力学研究

    单位::辽宁中医药大学博士学位论文题目:黄连、吴茱萸药对配伍机制及药代动力学研究姓名:王静摘要:药对是中药复方配伍中最简单、最基本的用药形式,药对配伍的研究是复方配伍规律研究的基础和重要切入点0之一,本研究以经典的寒热配伍为主的黄连、吴茱萸药对为研究对象,通过分析不同配伍比例药对中指标性成分的含量、药效作用和药代动力学差异,探讨黄连、吴茱萸药对的配伍机制,为应用黄连、吴茱萸药对配伍的现代制剂的物质基础研究,提供工作基础和理论依据。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207181201_378447_1761902_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207181202_378448_1761902_3.jpg

  • 【我们不一YOUNG】生态环境监测网络机制建设的研究

    [font=&][color=#666666]针对生态环境监测网络机制建设进行了深入研究,突出了生态环境监测的重要性,并指出了当前国内生态环境监测网络机制存在的问题。在探讨构建生态环境监测网络机制的基本原则和指导思想以后,提出了一系列建设路径和实施策略,包括建立独立的国控生态环境质量监测网络、制定相关政策法规和标准、加强构建生态环境监测大数据体系、培养专业人才支撑机制建设,以及创新政府监管方式和手段,这些措施将有助于提升生态环境监测的精准性和效率,从而更好地保护生态环境、推动经济社会的可持续发展。[/color][/font]

  • 【讨论】基因组越大越容易研究基因的调控机制么?

    霍华休斯医学研究所,Baylor医学研究所的科学家们近期在PloS One上发表最新研究性文章,文章标题为:Big Genomes Facilitate the Comparative Identification of Regulatory Elements,该文章解析了基因组大小对基因组学的研究带来的影响。基因组越大则更容易找出控制基因活性的DNA区域。在小基因组上,功能性元件紧紧地结合在一起。而在大基因组上,功能性元件分得比较散,于是也更容易找到控制基因活性的区域。 基因组分为结构基因和调控基因,要从基因组上找到功能元件并不难,难的是找到调控基因表达的机制,因此,对小的基因组来说,紧凑的结构给寻找调控区域带领更多的困难,而相对来说大基因组却容易多了。功能元件散落在基因组上,更便于寻找调控区域。大的基因组更便于研究非编码DNA和RNA,对研究基因调控也更为有利。而目前,研究生命的遗传物质DNA的科学家一直觉得,基因组越小越受欢迎,因为操作简单,可以节省大量的时间和精力,尤其在金钱方面也能更节约成本,测序的费用更低。甚至有科学家说,基因组小则基因排列更紧凑,垃圾DNA也越少。 [img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=137848]Big Genomes Facilitate the Comparative Identification of Regulatory Elements[/url]

  • 研究解析雷公藤分子作用机制

    文章来源:科学网 时间:2012.05.21  近日来自厦门大学药学院的研究人员在新研究中从传统中草药雷公藤分离出活性成分雷公藤甲素(triptolide),并在体内外实验中证实其可以调控tRXRα介导的癌细胞存活信号通路。相关研究论文发布在《Plos ONE》杂志上。  厦门大学的曾锦章教授和张晓坤教授为这篇文章的共同通讯作者。陆娜和刘金星两位硕士研究生是该文章的共同第一作者。  从天然产物中寻找抗肿瘤活性成分是发展抗肿瘤药物的重要策略之一,雷公藤是我国一种资源比较丰富的传统中草药,其结构多样的有效成分具有明显的抗炎、免疫抑制和抗肿瘤等作用,是开发治疗药物的一个宝藏,但雷公藤具有很大的毒性,分子靶点和作用机制不清楚,是迄今制约雷公藤发展成真正治疗药物的关键。  在这篇文章中,研究人员从中药雷公藤中分离出活性成分雷公藤甲素,并证实其调控了tRXRα介导的癌细胞存活信号通路。研究结果显示雷公藤甲素依赖于细胞内的tRXRα表达水平强有力地诱导了癌细胞凋亡,证实了tRXRα是雷公藤甲素一个重要的细胞内靶点。  tRXRα是核受体视黄醇X受体-α(RXRα)的一种在其N-端截短的突变体,普遍存在于各种肿瘤组织中,与其全长RXRα?主要定位于细胞核不同,tRXRα?通常转位于细胞质,通过与p85相互作用激活PI3K/AKT信号转导通路,是肿瘤微环境中大量表达的肿瘤坏死因子TNFα?所依赖的生存通道,tRXRα的高度表达对于肿瘤的生长有重要的促进作用。  研究人员证实雷公藤甲素选择性地诱导了tRXRα降解,并抑制了tRXRα依赖的AKT活性,但却没有影响全长的RXRα。研究人员还证实雷公藤甲素靶向tRXRα强有力地激活了TNFα死亡信号,并促进了其他化疗的抗癌活性。  新研究确定了雷公藤甲素是tRXRα依赖的存活信号通路的一个新的调控物质,从而提供了关于雷公藤甲素作用诱导癌细胞凋亡机制的新见解。雷公藤甲素代表了具有不良副效应的传统中草药天然产物最有希望的一个治疗先导物。新研究发现为开发出用于癌症治疗的改良雷公藤甲素类似物提供了分子基础和新方向。

  • 营养所在青蒿素类化合物抗肿瘤机制研究方面取得新进展

    近日,PLoS ONE在线发表了中科院上海生命科学研究院营养所王慧研究组的研究论文Dihydroartemisinin exerts its anticanceractivity through depleting cellular iron viatransferrin receptor-1。该研究揭示了青蒿素类化合物双氢青蒿素抗肿瘤的又一新机制。 随着我国科学家凭借对青蒿素类药物的研究获得2011年国际拉斯科临床医学大奖,青蒿素及其衍生物再度成为举世瞩目的明星分子,其中双氢青蒿素(DHA)是青蒿素的主要代谢产物和活性最强的一种衍生物。近年来,王慧研究组对青蒿素类化合物的抗肿瘤功能及机制开展了多项研究,已发现青蒿素及其衍生物对卵巢癌、肝癌的抗癌效果并探讨了其作用机制。 本研究中,该组巴乾等研究人员发现,DHA能造成肿瘤细胞铁元素的缺乏、降低铁元素的吸收、干扰细胞内铁元素既有的平衡状态,且这种改变与氧化损伤无关。进一步研究发现,DHA可以降低细胞膜上的转铁蛋白受体1(TfR1)水平,通过脂筏介导的内吞作用对其进行调控,减弱了细胞对铁的吸收,从而杀伤肿瘤细胞。 该研究结果将为青蒿素类以及铁元素靶向类抗肿瘤药物的开发提供理论基础。 该研究课题得到了国家自然科学基金委、中国科学院和上海市科委的资助。 论文链接

  • 色谱柱保留机制研究

    色谱柱保留机制研究

    [font='times new roman'][size=18px]色谱柱保留机制研究[/size][/font][font='times new roman'][size=18px]SiO[/size][/font][font='times new roman'][sub][size=18px]2[/size][/sub][/font][font='times new roman'][size=18px]-SMA[/size][/font][font='黑体'][size=18px]衍生物色谱柱保留机制[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]SiO[/size][/font][font='times new roman'][sub][size=16px]2[/size][/sub][/font][font='times new roman'][size=16px]-SMA[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]衍生物色谱固定相中具有苯环、烷基链、羧基、酰胺基、酯基等基团。其中苯环和烷基链具有较强疏水性,可使固定相具有反相模式分离性能;羧基、酰胺基和酯基与分析物间存在极性相互作用,可使固定相具有亲水模式分离性能。[/size][/font][font='等线'][size=16px]首先采用疏水性的烷基苯类物质考察了[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]SiO[/size][/font][font='times new roman'][sub][size=16px]2[/size][/sub][/font][font='times new roman'][size=16px]-SMA-[/size][/font][font='等线'][size=16px]十二醇色谱柱和[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]SiO[/size][/font][font='times new roman'][sub][size=16px]2[/size][/sub][/font][font='times new roman'][size=16px]-SMA-[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]氨基酸色谱柱的保留机制。如图[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]A[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]和图[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]B[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]所示,[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]5[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]种疏水性逐渐增强的烷基苯类物质(苯、甲苯、乙苯、丙苯和丁苯)在两种色谱柱上的保留呈增强的趋势;另外,随着流动相中乙腈含量由[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]50%[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]增加到[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]80%[/size][/font][font='times new roman'][size=16px],烷基苯类化合物在两种色谱柱上保留均逐渐减弱,表现出典型的反相色谱保留模式。[/size][/font][font='等线'][size=16px]进一步采用亲水性的[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]酰胺类物质[/size][/font][font='等线'][size=16px]考察了[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]SiO[/size][/font][font='times new roman'][sub][size=16px]2[/size][/sub][/font][font='times new roman'][size=16px]-SMA-[/size][/font][font='等线'][size=16px]十二醇色谱柱和[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]SiO[/size][/font][font='times new roman'][sub][size=16px]2[/size][/sub][/font][font='times new roman'][size=16px]-SMA-[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]氨基酸色谱柱的保留机制。如图[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]C[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]和图[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]D[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]所示,两种色谱柱在高比例有机相条件下均可实现酰胺类物质的有效分离,且随着流动相中含水量增加对其保留减弱,为典型的亲水作用色谱保留模式。[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]因此,两种色谱柱均具有反相[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]/[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]亲水混合模式保留机制。另外,从保留因子来看,[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]SiO[/size][/font][font='times new roman'][sub][size=16px]2[/size][/sub][/font][font='times new roman'][size=16px]-SMA-[/size][/font][font='等线'][size=16px]十二醇[/size][/font][font='等线'][size=16px]色谱柱对疏水性物质的保留强于[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]SiO[/size][/font][font='times new roman'][sub][size=16px]2[/size][/sub][/font][font='times new roman'][size=16px]-SMA-[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]氨基酸色谱柱,而[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]SiO[/size][/font][font='times new roman'][sub][size=16px]2[/size][/sub][/font][font='times new roman'][size=16px]-SMA-[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]氨基酸色谱柱对亲水性物质的保留强于[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]SiO[/size][/font][font='times new roman'][sub][size=16px]2[/size][/sub][/font][font='times new roman'][size=16px]-SMA-[/size][/font][font='等线'][size=16px]十二醇色谱柱,说明后修饰对于[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]SMAnh[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]的理化性质有较大影响,进而影响了色谱柱的保留行为。[/size][/font][align=left][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211232321071889_5876_5389809_3.png[/img][/align][align=center][font='等线']图[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']流动相中乙腈含量对色谱保留的影响[/font][/align][align=left][font='等线 light'][size=21px]SiO[/size][/font][font='等线 light'][sub][size=21px]2[/size][/sub][/font][font='等线 light'][size=21px]-[P[/size][/font][font='等线 light'][sub][size=21px]888Allyl[/size][/sub][/font][font='等线 light'][size=21px]]Br[/size][/font][font='等线 light'][size=21px]色谱柱保留机制[/size][/font][/align]由于SiO[font='等线'][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font]-[P[font='等线'][sub][size=13px]888Allyl[/size][/sub][/font]]Br固定相中含有季膦离子,使得固定相具有较强的亲水性;此外,SiO[font='等线'][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font]-[P[font='等线'][sub][size=13px]888Allyl[/size][/sub][/font]]Br固定相中还含有三条辛基侧链,使得SiO[font='等线'][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font]-[P[font='等线'][sub][size=13px]888Allyl[/size][/sub][/font]]Br固定相具有较强的疏水性。选取五种小分子亲水性核苷/核酸碱基和四种疏水性烷基苯考察SiO[font='等线'][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font]-[P[font='等线'][sub][size=13px]888Allyl[/size][/sub][/font]]Br色谱的保留机制。首先采用亲水性的核苷/核酸碱基类物质,包括胞嘧啶、胞苷、腺苷、尿嘧啶和尿苷对SiO[font='等线'][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font]-[P[font='等线'][sub][size=13px]888Allyl[/size][/sub][/font]]Br色谱柱的保留机制进行考察。如图a所示,随着洗脱液中H[font='等线'][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font]O含量从5%增加到50%,胞嘧啶、胞苷、腺苷、尿嘧啶和尿苷的保留因子从3.87迅速下降到0.12,表现出典型的亲水色谱保留机制。进一步选取疏水性不同的苯、乙苯、丙苯、丁苯考察填充SiO[font='等线'][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font]-[P[font='等线'][sub][size=13px]888Allyl[/size][/sub][/font]]Br色谱柱的保留机制。从图b可以看出,当洗脱液中ACN含量从40%增加到90%时,苯、乙苯、丙苯、丁苯的保留呈下降趋势,表现出典型的反相色谱保留机制。因此,SiO[font='等线'][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font]-[P[font='等线'][sub][size=13px]888Allyl[/size][/sub][/font]]Br色谱柱表现出亲水/反相混合模式的保留机制。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211232321074844_3544_5389809_3.png[/img][/align][align=center]图 流动相中水和乙腈含量对亲水性核苷/核酸碱基(a)和疏水性烷基苯类化合物(b)色谱保留的影响[/align]

  • 【金秋计划】红芪黄酮类成分药理作用及机制研究进展

    红芪是豆科植物多序岩黄芪Hedysarum polybotrys Hand. -Mazz.的干燥根,具有补气升阳、固表止汗、利水消肿的功效,临床主要用于治疗中气下陷、表虚自汗、气虚水肿及气虚血衰等[1]。现代药学研究表明红芪主要活性成分为多糖、黄酮和皂苷等[2-3],具有抗氧化、调节免疫力、抗肿瘤、降血糖等药理作用,目前研究多集中在红芪多糖类、红芪黄酮类成分,而药理作用研究较少,但红芪黄酮类成分是除红芪多糖外主要的活性成分之一,具有抗肿瘤、抗氧化、改善肺纤维化、抗骨质疏松、降低骨骼肌损伤等药理作用[4],且在抗氧化和改善肺纤维化方面的疗效优于黄芪。基于此,本文通过总结红芪黄酮类成分的药理作用及机制,为红芪黄酮类成分的进一步研究及临床应用提供理论依据。 1 抗氧化 自由基过氧化对于人体健康有直接或间接的影响,通过提高机体抗氧化能力,为人体氧化损伤疾病提供理论依据。研究表明黄酮类化合物能抑制脂质过氧化,有效清除自由基,具有良好的抗氧化作用[5]。赵沙沙等[6]研究表明,与其他红芪提取溶剂相比,95%乙醇提取物抗氧化活性最高,其中芒柄花素、美迪紫檀素、芒柄花苷单体的含量在95%乙醇提取物中达到2.2 mg/g,且芒柄花苷含量与提取物抗氧化活性存在一定量效关系。杨秀娟等[7]通过优化红芪总黄酮提取工艺,表明红芪黄酮类化合物具有较强的体外抗氧化活性。袁菊丽等[8]用正交法优化红芪总黄酮超声提取工艺,以其抗氧化活性为指标,发现红芪总黄酮溶液1~10 mg/mL具有良好的体外抗氧化能力,且呈一定的量效关系。 除具有良好的体外抗氧化活性,红芪黄酮类化合物还具有显著的体内抗氧化活性。红芪总黄酮对H2O2诱导的脐静脉内皮细胞损伤具有保护作用,且各剂量均可显著抑制丙二醛损伤,降低乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)释放及细胞内丙二醛含量,提高LDH和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性,其作用机制可能与清除氧自由基,提高脐静脉内皮细胞的抗氧化能力有关[9]。王伟等[10]研究表明红芪黄酮荭草素5 μmol/L通过促进核因子E2相关因子2(nuclear factor E2 related factor 2,Nrf2)的表达与移位,激活Nrf2发挥较好的抗氧化作用,使细胞中血红素氧合酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)表达量处于较低水平,保持较低的氧化应激水平,进而达到抗氧化作用。综上,红芪黄酮类成分具有显著的体内、外抗氧化活性,其作用机制可能与调控LDH、SOD和丙二醛等多种酶的含量及抗氧化相关因子的表达有关。具体机制见图1。 图片 2 改善肺纤维化 肺纤维化是一类极为复杂难治的呼吸系统疾病,其最重要的病理特点是成纤维细胞增殖、大量细胞外基质聚集、肺组织结构破坏。目前,临床上常用的改善肺纤维化药物多为激素类药物,这些药物不良反应多,价格昂贵[11-13]。研究表明,中医药在防治肺纤维化方面具有独特的优势,单味中药及其有效成分或中药复方可靶向调节相关信号通路而改善肺纤维化[14]。大量研究表明红芪黄酮类化合物具有显著的改善肺纤维化作用,并且红芪黄酮类化合物改善肺纤维化作用优于黄芪黄酮,其作用机制为减少细胞外基质沉积和抑制胶原纤维增生等。 2.1 减少细胞外基质沉积 张毅等[15]通过观察红芪总黄酮对博莱霉素5 mg/kg诱导的肺间质纤维化模型大鼠转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)蛋白表达及肺组织超微结构的影响,发现红芪总黄酮7.5、15.0、22.5 mg/kg均能抑制TGF-β1表达,显著改善肺纤维化大鼠的病理损伤、减少细胞外基质沉积,且以红芪总黄酮高剂量组效果作用最为明显。李娟等[16]通过观察红芪黄酮对博莱霉素5 mg/kg诱导肺间质纤维化模型大鼠肺功能的影响,表明红芪总黄酮7.5、15.0、30.0 mg/kg均能改善肺纤维化核型大鼠肺功能,且对肺的动态顺应性指标、容量指标及体积流量指标等均有不同程度的改善作用,提示红芪黄酮具有一定的抗肺纤维化的作用,其机制仍有待进一步深入探讨。 2.2 抑制胶原纤维增生 蔺兴遥等[17]通过研究红芪总黄酮37.41 mg/kg给药及气溶胶(气溶胶浓度3.5~4.0 mg/m3,给药时间40 min)给药方式对肺纤维化的影响,发现各红芪总黄酮给药组都具有改善肺纤维化的作用,肺组织中透明质酸及层黏连蛋白(laminin,LN)的含量显著下降,且气溶胶给药组疗效更为明显。并且比较了黄芪总黄酮15 mg/kg和红芪总黄酮15 mg/kg对肺间质纤维化疾病大鼠模型肺功能的影响,发现二者均具有抑制大鼠肺间质纤维化的作用,且红芪总黄酮疗效优于黄芪总黄酮[18]。苏韫等[19]在红芪有效部位对肺间质纤维化模型大鼠肺组织胶原面积、透明质酸及LN的影响研究中发现,红芪总黄酮7.5、15.0、22.5 mg/kg均能通过减轻肺泡炎症,抑制胶原纤维增生、沉积,进而降低肺组织中透明质酸及LN的含量,来改善肺纤维化,其中红芪总黄酮疗效优于红芪多糖和红芪皂苷。王艺等[20]研究发现红芪总黄酮7.5、15.0、30.0 mg/kg均能通过降低肺组织中透明质酸、LN、羟脯氨酸(hydroxyproline,HYP)水平抵抗博来霉素诱导的大鼠肺间质纤维化,均可不同程度的改善大鼠肺间质纤维化。舍雅莉等[21]和李娟等[22]研究发现红芪总黄酮7.5、15.0、22.5 mg/kg可通过抑制肺纤维化大鼠微血管新生相关促进因子来改善肺纤维化,且呈剂量相关性。苏韫等[23]采用气管内滴注博莱霉素法建立肺纤维化模型,通过ig红芪总黄酮7.5、15.0、22.5 mg/kg 28 d,在第7、14、28天分3次采集标本并进行相关指标检测,结果发现红芪总黄酮可通过抑制基质金属蛋白酶2(matrix metalloproteinase 2,MMP2)及基质金属蛋白酶抑制剂-1(tissue inhibitor of metalloproteinase-1,TIMP-1)蛋白表达,使MMPs/TIMPs趋于平衡,来抑制肺纤维化进程。具体机制见图2。 图片 3 抗肿瘤 癌症是我国最难治愈的疾病之一,随着科技的不断发展,治疗癌症的手段也越来越多,但其治疗手段对人体的不良反应较大,而癌症又是一项治疗难度较大的疾病,故优化防治癌症的手段尤为重要。红芪异黄酮类是红芪的主要活性成分之一,且与红芪的生物特性息息相关[1],其中毛蕊异黄酮、芒柄花素成分是红芪药材质量评价的重要指标性成分[24],且对肝癌[25]、胃癌[26]、非小细胞肺癌[27]、宫颈癌[28]等均有治疗作用。研究表明,红芪黄酮类成分对胃癌、白血病、肺癌和前列腺癌等均有显著防治作用,其抗肿瘤的作用机制可能是通过抑制细胞生长增殖、诱导细胞凋亡和干扰细胞周期等。 3.1 抑制细胞增殖 红芪异黄酮类成分芒柄花素60 μmol/L通过在体外诱导细胞周期停滞,呈剂量相关性抑制前列腺癌细胞增殖,同时显著下调细胞周期蛋白D1(cyclin-dependent 1,cyclin D1)和细胞周期蛋白依赖激酶4(cyclin-dependent kinase 4,CDK4)的表达,对小鼠的肿瘤生长有明显的抑制作用[29]。王雅莉等[30-31]通过研究红芪总黄酮80 μg/mL对人慢性髓原白血病K562细胞增殖的影响,发现红芪总黄酮对K562细胞的生长具有显著的抑制作用,使K562细胞周期蛋白依靠性激酶抑制剂P21基因表达升高,增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)表达降低,从而发挥抗肿瘤作用。 3.2 诱导细胞凋亡 红芪异黄酮类成分毛蕊异黄酮50 μmol/L可通过降低胃癌细胞外信号调节激酶、上游核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)及信号转导和转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)的表达,升高细胞色素C和B淋巴细胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)相关的细胞死亡激动剂、降低抗凋亡蛋白Bcl-2的表达,诱导细胞凋亡,达到抗胃癌的作用[32]。红芪异黄酮类成分芒柄花素25 μmol/L可通过激活半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(cystein-asparate protease,Caspase)级联的死亡受体介导外源性及依赖线粒体的内源性凋亡途径使咽鳞癌细胞凋亡进而发挥抗肿瘤作用[33]。Hu等[34]研究发现红芪异黄酮类成分芒柄花素50 mg/kg可能通过增加人骨肉瘤U2OS细胞Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2 associated X protein,Bax)和凋亡蛋白酶活化因子-1(apoptotic protease activating factor-1,Apaf-1)的阳性细胞,同时,升高U2OS荷瘤小鼠的阳性细胞和Bax、Caspase-3和Apaf-1蛋白,下调雌激素受体α亚型(estrogen receptor alpha,ERα)、磷酸化蛋白激酶B(phosphorylated protein kinase B,p-Akt)阳性细胞和蛋白质水平,促进细胞凋亡,发挥抗肿瘤作用。 3.3 干扰细胞周期 邓婉蓉[35-36]通过研究红芪总黄酮80 μg/mL对人体白血病的影响,发现红芪总黄酮可通过调控c-fos基因表达,抑制白血病干细胞G0/G1期DNA合成,从而抑制白血病细胞的增殖,达到红芪总黄酮抗肿瘤作用,并且结果表明其抑制作用具有量效关系。红芪异黄酮类成分芒柄花素150 μmol/L可增加非小细胞肺癌细胞的p21蛋白表达,降低细胞周期调节蛋白如cyclin A和cyclin D1的表达,促进Caspase-3和促凋亡蛋白Bax的表达,降低抗凋亡蛋白Bcl-2表达,诱导G1期非小细胞肺癌细胞周期停滞和凋亡而成为肺癌治疗的潜在预防药物[37]。具体机制见图3。 图片 4 抗骨质疏松 随着人口老龄化的加重和生活水平的提升,我国骨质疏松发病率逐年上升。骨质疏松症是一种以骨量减少、骨质量下降和骨微结构退化为特征的全身性骨病,其成因是破骨细胞活性大于成骨细胞,导致骨吸收大于骨形成[38]。由于老年人的生理结构和各项生命指征呈下降趋势,故较易发病,严重影响其生活质量[39]。目前临床上用于治疗骨质疏松的药物不良反应较大[40]。而中药具有不良反应小、疗效确切等特点[41],其中,植物活性成分已经被证明是预防骨质疏松新方法的潜在来源[42],如多糖、黄酮等活性物质,这些活性物质通过调节骨特异性基质蛋白、转录因子、信号通路、靶点等发挥作用,通过自身特性治疗骨质疏松症[43],可以最大程度的减少不良反应。目前关注度较高,患者易接受[44]。红芪黄酮类化合物对于多种原因诱导的骨质疏松均有显著防治作用,其机制可能是促进成骨细胞的增殖和分化,降低钙流失等,增大骨密度,维持骨平衡,增强骨质量来防治骨质疏松。 4.1 促进成骨细胞增殖、分化 方瑶瑶等[45-46]通过研究红芪多糖和黄酮类成分对大鼠骨髓间充质干细胞(rat bone marrow stromal cells,rBMSCs)和大鼠颅骨成骨细胞(rat calvarial osteoblasts,ROBs)成骨分化的影响,发现红芪异黄酮类成分毛蕊异黄酮通过激活胰岛素样生长因子-1受体(insulin-like growth factor-1 receptor,IGF-1R)/磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)/Akt信号通路发挥作用,其中毛蕊异黄酮1 μmol/L可显著促进rBMSCs和ROBs细胞的成骨分化作用,并且优于红芪多糖。另外在5种黄酮类化合物毛蕊异黄酮、芒柄花素、芒柄花苷、异甘草素和美迪紫檀素(0.001、0.010、0.100、1.000、10.000 μmol/L)对rBMSCs和ROBs细胞活性和成骨相关因子的变化研究中发现,5种不同黄酮类化合物均能促进rBMSCs和ROBs的增殖,提高碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性,增加Ca含量,增加钙化结节面积和数量,达到抗骨质疏松的作用。陈宇等[47]在红芪活性组分抗骨质疏松作用的谱效关系研究中发现,红芪异黄酮类成分毛蕊异黄酮10 μmol/L可以提高成骨细胞ALP活性,促进成骨细胞分化,进而发挥抗骨质疏松作用。吴虹[48]通过观察红芪异黄酮类成分毛蕊异黄酮15、30 mg/kg对去卵巢大鼠骨质疏松的防治作用,发现毛蕊异黄酮对去卵巢大鼠具有显著的骨保护效应,并存在一定的剂量效应关系,其作用弱于雌激素。槲皮素是一种植物类黄酮,也是红芪中的黄酮醇类成分,具有雌激素作用,Pang等[49]和Li等[50]用槲皮素2.5 μmol/L处理骨髓间充质干细胞,研究发现槲皮素可以增强ALP活性,促进细胞外基质的产生和矿化,并且上调Runt相关转录因子2(Runt-relatedtranscription factor 2,RUNX2)、成骨细胞特异性转录因子和骨桥蛋白等骨母细胞特异性标记基因的表达。此外,槲皮素还可通过雌激素受体调节骨母细胞特异性基因的表达,并且激活骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)/Smad信号通路。表明槲皮素可以通过雌激素受体介导的途径刺激BMSC分化为成骨细胞,并且BMP/Smad信号通路在其中具有重要作用。Zhang等[51]发现槲皮素5 μmol/L可通过抑制微小RNA-206(microRNA-206,miR-206)通路的表达和上调连接蛋白43的表达,从而促进骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化。 4.2 减少骨流失 袁真等[52]发现山柰酚、芦丁、槲皮素(浓度分别为50 mg/kg)3种活性成分均可以降低尿液中的Ca、P丢失,改善骨微结构并增加骨密度,且山柰酚效果最好。Kim等[53]研究表明高良姜素、淫羊藿苷、山柰酚和槲皮素等(0~50 μmol/L)黄酮类化合物可以增加人SV40转染成骨细胞的增殖,其中高良姜素、淫羊藿苷、山柰酚、槲皮素可减少唑来膦酸钠诱导的细胞损伤,尤其高良姜和山柰酚对唑来膦酸具有显著的细胞保护作用。另有研究发现槲皮素100 mg/kg可改善维甲酸诱导的骨质量系数、骨长、骨径、骨灰分含量和钙磷含量的降低,降低维甲酸诱导的氧化应激和骨质流失[54]。见图4。 图片 5 降低骨骼肌损伤 骨骼肌对于维持人体姿态和运动是必不可少的,但同时骨骼肌损伤也极为常见[55-56]。目前多用非甾体类抗炎药减轻肌肉损伤后的疼痛及炎症反应以恢复肌肉功能,治疗方案较为单一[57]。红芪黄酮类降低骨骼肌损伤的作用机制可能是减缓运动后大鼠骨骼肌中丙二醛、LDH和一氧化氮含量积累,有效清除氧自由基,提高SOD活性及抑制骨骼肌细胞凋亡。 5.1 提高相关酶活性 袁书立[58]研究发现红芪黄酮荭草苷40 mg/kg可有效减轻运动性骨骼肌损伤大鼠的骨骼肌炎症和氧化应激,与空白组相比,实验组的骨骼肌p38丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)的磷酸化水平降低(P<0.05),此外,荭草苷可促进运动性骨骼肌损伤大鼠骨骼肌Nrf2的转录和转位,抑制Kelch样ECH关联蛋白1(Kelch-like ECH-associated protein 1,Keap1)的转录和表达。其机制可能与p38 MAPK通路和Nrf2/ Keap1通路有关。与肌肉损伤组相比,槲皮素/β-环糊精凝胶可降低脂质过氧化、SOD和过氧化氢酶活性,降低骨骼肌炎症和氧化应激,从而达到降低骨骼肌损伤的作用[59]。红芪总黄酮0.2 mg/kg可延缓离心运动后大鼠骨骼肌活性氧、丙二醛及LDH含量的积累并提高SOD活性,表明红芪总黄酮对高强度运动后氧化应激所导致的骨骼肌损伤有明显的防治作用[60]。段云燕等[61]发现红芪总黄酮0.2 mg/kg对于离心运动后大鼠骨骼肌中一氧化氮含量的下降有一定减缓作用,推测红芪总黄酮可有效清除氧自由基、下调丙二醛及LDH含量、提高SOD活性进而达到降低骨骼肌损伤的作用。 5.2 抑制细胞凋亡 杨雅丽等[62]等研究表明一次离心力竭运动可激活大鼠骨骼肌细胞NF-κB信号分子,启动细胞的凋亡程序,而红芪总黄酮0.2 mg/kg可降低高强度运动引发的应激反应,从而延缓离心运动后骨骼肌疲劳和损伤的发生,其机制可能与降低骨骼肌组织NF-κB、Bcl-2/Bax、细胞色素C、Caspase-3表达水平、抑制骨骼肌细胞凋亡有关,见图5。 图片 6 抗动脉粥样硬化 动脉粥样硬化作为引起冠心病、缺血性脑血管病等疾病的常见病因,严重威胁人们的身体健康与生命安全,且近年来发病呈逐渐增高[63]。流行病学研究发现黄酮类化合物可通过抗氧化、防止血栓形成、改善内皮功能、调节血脂和调节糖代谢等作用发挥抗动脉粥样硬化作用[64-65]。 6.1 改善内皮功能 红芪黄酮类化合物二氢黄酮柚皮苷100 mol/L可以通过调节蛋白激酶Hippo-YAP蛋白下调人脐静脉内皮中促炎因子的表达恢复内皮屏障细胞的完整性,发挥抗动脉粥样硬化作用[66]。 6.2 调节相关酶活性 类黄酮通过调节NF-κB途径来调节抑制因子κB激酶或在NF-κB与脱氧核糖核酸结合的水平上发挥抗炎作用[67],如槲皮素100 μmol/L可通过p38激酶抑制作用影响NF-κB活化,并抑制小鼠的动脉粥样硬化[68]。 6.3 防止血栓形成 有研究证明黄酮类化合物槲皮素2 mmol/L、芦丁能够阻断血小板膜糖蛋白GPIIb/IIIa受体,抑制血小板活化及钙离子载体的促聚集作用,表明黄酮类化合物相关的抗血小板活性[69]。最新研究也发现槲皮素1.5 mmol/L对环氧合酶的抑制率高达90%,主要通过改变花生四烯酸的代谢来干扰血小板聚集[70]。通过不同细胞模型对柑橘黄酮类化合物进行抗动脉粥样硬化作用评估,结果发现在人肝癌细胞中柚皮素75 μmol/L可抑制胆固醇酯转移蛋白和微粒体甘油三酯转移蛋白,从而限制胆固醇酯和三酰甘油在脂蛋白形成中的可用性[71-72]。 7 防治肝纤维化 肝脏纤维化是一种损伤愈合反应,各种原因造成的肝损伤均可以导致肝纤维化的启动,肝损伤造成的肝细胞坏死、凋亡、炎症细胞浸润和细胞外基质的改变会刺激肝纤维化的形成。肝纤维化进一步会发展为肝硬化甚至肝癌,严重影响人类的健康[73],由于肝纤维化早期是可逆的,而肝硬化是不可逆的,抑制或逆转肝纤维化是治疗慢性肝病的重要手段之一,因此肝纤维化的防治是国内外研究的热点问题。黄酮类化合物广泛存在于多种植物中,临床应用的多种治疗肝纤维化中药均含有黄酮类成分[74]。红芪黄酮类化合物通过抑制肝纤维化细胞的增殖、活化和转移及胶原纤维增生等来防止肝纤维化。 7.1 抑制细胞增殖、活化和迁移 张蒙蒙[75]研究表明毛蕊异黄酮80 mg/kg可显著抑制四氯化碳诱导的小鼠肝纤维化,其机制可能是毛蕊异黄酮通过提高Janus激酶2(Janus kinase 2,JAK2)和STAT3蛋白表达,激活JAK2/STAT3通路。邓坦[76]研究结果表明,毛蕊异黄酮200 μmol/L对TGF-β1诱导的肝纤维化细胞增殖、活化和迁移具有抑制作用,该作用可能与毛蕊异黄酮结合并下调细胞内雌激素受体β5(estrogen receptor β5,ERβ5)有关。另外槲皮素8~128 μmol/L在0~72 h对肝星状细胞的增殖有明显的抑制作用,并促进其凋亡,可能与调节Wnt/β-catenin信号通路,而达到抗肝纤维化的作用[77]。 7.2 抑制胶原纤维增生 槲皮素15 mg/kg可通过降低β-连环蛋白(β-catenin)和Wnt蛋白表达量,抑制Wnt/β-catenin信号通路,阻止肝纤维化的进展且具有肝保护作用[78]。此外槲皮素50 mg/kg还可通过降低神经源性基因Notch同源蛋白1(neurogenic locus notch homolog protein 1,Notch1)表达来影响Notch1通路,进而抑制M1极化,达到抗炎、抗肝纤维化的作用[79],柚皮苷15、30 mg/kg均可通过降低丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)和HYP含量,抑制胶原增生进而抗肝纤维化显著降低四氯化碳诱导的肝脏系数升高,抑制胶原增生进而抗肝纤维化[80]。见图6。 图片 8 其他 红芪黄酮类化合物除具有抗氧化、改善肺纤维化、抗肿瘤、抗骨质疏松、降低骨骼肌损伤等药理作用外,还具有抗炎降血糖抑制肾纤维化等作用。姚艺等[81]研究发现芒柄花苷50 mg/kg可显著降低糖尿病肾病(diabeticnephropathy,DN)大鼠血清血尿素氮、血肌酐和血糖水平,同时,肾小球内炎症和纤维化程度也有不同程度的改善,说明芒柄花苷可明显改善糖尿病大鼠肾功能。其机制可能是通过腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine monophosphate- activated protein kinase,AMPK)/沉默信息调节因子1(silent information regulator 1,SIRT1)/叉头盒蛋白O1(fork head box protein O1,FoxO1)促进DN自噬,减轻肾脏损伤。此外,芒柄花苷可显著减轻DN大鼠糖代谢异常和肾脏损害,抑制肾纤维化,其机制可能与芒柄花苷激活AMPK和SIRT1表达,抑制FoxO1表达,改善肾脏氧化应激状况,抑制自噬,从而缓解DN的发生发展过程。 9 结语及展望 红芪作为甘肃的道地药材,其品质优良,产量宏丰,并有独特的采收加工方式,且已形成地理标志产物——米仓红芪。红芪主要含有多糖、黄酮、皂苷等多种活性成分,具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤、免疫调节多种药理作用。红芪黄酮类成分是除红芪多糖外主要的活性成分之一。黄酮类化合物广泛存在于自然界的植物中,是植物的次生代谢产物,中药中也广泛存在,并且种类繁多,每个种类又有不同的药理作用。中药红芪中含有多种黄酮类化合物,如异黄酮类成分毛蕊异黄酮和芒柄花素、黄酮醇槲皮素、二氢黄酮柚皮苷等,具有抗氧化、抗肿瘤、改善肺纤维等药理作用,其中毛蕊异黄酮、芒柄花素成分是红芪药材质量评价的重要指标性成分,且对肝癌、胃癌、非小细胞肺癌、宫颈癌等均有显著治疗作用。 红芪最早列为黄芪项下,后因发展需要将红芪单独列出。红芪与黄芪具有相似的活性成分及功效,但多项研究表明,红芪黄酮类成分在抗氧化和改善肺纤维方面疗效优于黄芪,目前对于红芪的研究多集中在化学成分提取分离等基础研究上,对于红芪黄酮类成分药理作用及作用机制的研究较少。红芪作为具有升阳举陷、固表止汗、利水消肿等多重功效的中药,其在临床应用及新药研发上缺乏具体研究,故应加强红芪黄酮类活性成分的研究,尤其红芪异黄酮类成分毛蕊异黄酮和芒柄花素在抗肿瘤方面的研究及红芪黄酮类成分在抗氧化和改善肺纤维化方面的优势研究。中药材中化学成分的种类和含量是表征药材质量的重要标志,也是作为临床用药的合理选择,红芪在中医临床及中西药合用方面的研究是当前乃至未来持续关注的前沿领域[82]。因此,应加强红芪药材中黄酮类单体成分药理作用及临床应用的研究,为红芪药材的大规模种植及临床用药提供理论依据。

  • 昆明植物所在香茶菜属植物二萜及其抗癌机制研究中获进展

    香茶菜属(Isodon)植物隶属唇形科(Lamiaceae),是我国民间广泛使用的草药,多具抗菌、消炎和祛无名肿毒之功效。中国科学院昆明植物研究所孙汉董研究员课题组自1975年以来,已对国产67种香茶菜属植物的化学和生物活性成分进行了系统而深入的研究,从中共分离鉴定了965个新的二萜化合物,发现了20余个化合物具有潜在的开发应用前景。迄今为止,共发表论文290余篇(其中SCI论文202篇,学科前15%论文88篇)。所研究植物的总数和发现的新化合物均占到了全世界该研究领域的70%以上,这不仅丰富了萜类化学的内容,同时也是我国在世界植物化学领域居领先地位、成就最显著的领域之一。 值得一提的是,研究组近年来在该属新颖结构二萜和抗癌作用机制研究方面又取得了新的突破:从腺叶香茶菜(Isodon adenolomus)中分离得到了一个罕见的、高氧化度的碳苷类对映-贝壳杉烷二萜neoadenoloside A(Chem. Commun., 2012, 48, 7723-7725);从疏花毛萼香茶菜(Isodon eriocalyx var. laxiflora)中分离得到了2个具有新奇骨架的螺环内酯型二萜neolaxiflorins A和B(Org. Lett., 2012, 14(1), 302-305);从三叶香茶菜(Isodon ternifolius)中得到了分子中具有罕见10元内酯环的一类新二萜(ternifonane型)ternifolide A(Org. Lett., 2012, 14(12), 3210-3213)。 抗癌作用机制研究方面,研究人员与上海交通大学的陈国强教授合作研究发现,腺花素 (adenanthin) 能直接以过氧化还原酶(prx.)I/II为靶标,诱导急性早幼粒细胞性白血病(APL)细胞的分化,阐释了白血病细胞分化的新机理,研究结果已发表在国际权威杂志《自然—化学生物学》(Nature Chemical Biology, 2012, 8, 486-493)上。 以上研究结果得到了国家基金委-云南省联合基金项目(U0832602),国家重点基础研究发展计划(2009CB522300)和国家自然科学基金面上项目(81172939)的联合资助。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201207/W020120716343366879493.jpg新颖结构和活性二萜化合物

  • 【金秋计划】苍术中有效成分抗肿瘤作用机制研究进展

    肿瘤是指体内细胞的异常增生,可以是良性的或恶性的。良性肿瘤(例如息肉)生长缓慢且通常局限在一个区域,不会侵犯周围组织或扩散到其他部位。恶性肿瘤(即癌症)具有侵袭性,可以快速生长并通过血液或淋巴系统扩散到其他身体部位,形成远处转移。癌症是一种严重威胁人类健康和生命的疾病,2020年全球有1 930万新增癌症病例和1 000万癌症死亡病例,且我国癌症发病率和死亡率均位居全球第一[1]。最常见的癌症类型是乳腺癌、肺癌、结直肠癌和前列腺癌。因此,寻找新的抗肿瘤药物,阐明抗肿瘤药物的分子机制,是解决当前临床肿瘤治疗难点的有效策略。中药具有多种有效成分,因其不良反应低、多靶点、多通路等优点,已成为抗肿瘤药物开发的重要来源和研究热点[2]。目前,常规的肿瘤症治疗方法为手术、放射治疗和化学治疗等,但这些方法往往伴随着较大的不良反应和毒性,而且对某些难治性或复发性肿瘤效果不佳[3]。因此,寻找有效、低毒的抗肿瘤药物是当前临床研究的重要方向。 苍术是一种常用的中药材,分为茅苍术Atractylodes lancea (Thunb.) DC.和北苍术A. chinensis (DC.) Koidz.,分别来源于菊科植物茅苍术或北苍术的干燥根茎。苍术具有燥湿健脾、祛风散寒的功效,在《神农本草经》中列为上品[4]。近年来,苍术在抗微生物、抗炎、抗肿瘤、免疫调节、调节消化系统、心血管系统和神经系统等方面的药理作用受到了广泛关注。苍术中含有挥发油、多糖、倍半萜类、聚乙炔类等[5]多种化学成分。其中一些成分已经被证实具有抑制或杀伤多种肿瘤细胞的能力,其作用机制涉及诱导凋亡、抑制增殖、迁移、侵袭和转移,以及调控免疫功能等方面[6]。然而,苍术中的抗肿瘤活性成分及其作用机制尚未完全明确,需要进一步深入地探索和验证。本文通过整理国内外研究文献,对苍术活性成分、苍术与其他药物联合抗肿瘤及其分子机制进行总结,探讨苍术在抗肿瘤方面的应用规律和思路,为苍术资源的开发利用以及抗肿瘤临床疗法的研究提供理论参考。 1 苍术主要化学成分 茅苍术与北苍术化学成分相似,药理作用也较为相似,目前已从苍术中分离出多种化学成分,主要含有包括萜类、聚乙烯炔类、有机酸类、糖苷类化合物等[7-8]。苍术主要抗肿瘤化学成分,见图1。茅苍术与北苍术中主要化学成分如表1所示。 图片 图片 2 苍术的抗肿瘤机制 苍术中含有苍术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、苍术酮、β-桉叶醇和苍术素等有效成分,这些成分不仅可以抗炎、抗氧化、抗菌、保肝、降血糖,还可以抗肿瘤[14-15]。近年来,苍术及其有效成分对肿瘤的抑制作用受到了广泛的关注。研究发现,苍术有效成分对多种肿瘤细胞都有抑制作用,可以通过多种途径和机制影响肿瘤细胞的生长、迁移、侵袭和血管生成,诱导肿瘤细胞的凋亡和自噬,调节肿瘤微环境和免疫系统。 2.1 抑制肿瘤细胞增殖 肿瘤是由于细胞增殖失控而形成的一种疾病[16]。细胞周期是细胞增殖的基本过程,由细胞周期蛋白(cyclin,CCN)和细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase,CDK)复合物共同调控[17]。干预细胞周期是抑制肿瘤发展的有效策略之一[18]。Kotawong等[19]发现,苍术中的苍术素、苍术内酯I和β-桉叶醇等有效成分可以通过影响肿瘤细胞周期的不同阶段来抑制肿瘤细胞的增殖。这些成分可以通过抑制磷脂酰肌醇-3-羟激酶(phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase,PI3K)、磷酸化蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)信号通路来诱导肿瘤细胞在G1期停滞;Yu等[20]发现苍术内酯I通过上调周期蛋白依赖性激酶抑制剂1A(cyclin-dependent kinase inhibitor 1A,p21)和下调cyclinB1、CDK1和细胞分裂周期25C蛋白(cell division cyclin25,Cdc25c)等关键分子来抑制肿瘤细胞在G2/M期的进入,在动物模型中,苍术内酯I可以显著抑制膀胱癌的生长,且无明显不良反应。Zhang等[21]实验发现苍术内酯Ⅱ可以通过改变结直肠癌细胞内的蛋白表达从而抑制结直肠癌细胞的增殖和活性,并且还显著增强了结直肠癌细胞的化疗敏感性。Pongsakorn等[22]发现,苍术提取物可以通过抑制细胞外信号调节激酶信号级联(ERK-signaling cascade,ERK)信号通路来抑制胆管癌细胞的增殖。ERK信号通路是一种重要的细胞内信号转导机制,参与调节细胞生长、分化和凋亡等过程。苍术提取物可以下调ERK及其下游分子的表达,从而抑制胆管癌细胞的生长和增殖,不同类型的胆管癌细胞对苍术提取物的敏感度不同,其中人胆管HuCCT-1癌细胞最为敏感。 2.2 诱导肿瘤细胞凋亡 细胞凋亡是一种程序性细胞死亡形式,它通过限制细胞的增殖和分化来维持组织稳态或去除潜在的有害细胞[23]。目前已知的细胞凋亡途径主要有3种,即外源性途径(死亡受体介导)、内源性途径(线粒体介导)和内质网途径。其中,线粒体途径是最重要的一种,它涉及线粒体外膜透化(outer mitochondrial membrane,MOMP)、细胞色素C释放和半胱天冬酶(cysteine aspartic acid protease,Caspase)激活[24]。多项研究发现,苍术酮可以通过降低线粒体膜电位、提高活性氧水平、抑制B细胞淋巴瘤-2基因(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)表达、促进BCL2-相关X蛋白(BCL2-associated X protein,Bax)裂解和Caspase-3表达[25],以及下调PI3K/AKT/mTOR信号通路来诱导肿瘤细胞凋亡[26]。Narahara等[27]研究表明,β-桉叶醇和苍术内酯Ⅲ[27]可以通过增加Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9和Bax等凋亡相关蛋白的表达、下调Bcl-2表达、释放细胞色素C和降低线粒体膜电位来诱导胆管癌细胞凋亡。此外,Li等[28]使用β-桉叶醇处理的白血病HL60细胞,发现β-桉叶醇可以通过激活c-JunN端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路来诱导白血病HL60细胞凋亡。Li等[29]研究发现,苍术素可以通过降低Bcl-2表达、激活p53肿瘤蛋白(p53 tumor protein,p53)、Bax和Caspase-3、-8、-9等凋亡因子来诱导人乳腺癌MCF-7细胞凋亡,并表现出浓度依赖的毒性效应。Li等[30]研究表明,苍术内酯I和苍术内酯Ⅱ[31]可以通过与对两面针激酶2(Janus kinase 2,JAK2)直接相互作用而负调节信号传导及转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)磷酸化,从而抑制其活化,进而导致糖酵解的抑制和结肠、直肠癌细胞凋亡的诱导。 2.3 抑制肿瘤细胞转移 肿瘤细胞转移是指肿瘤细胞通过血液循环从原发部位转移到其他部位的过程,这是癌症治疗的难点,也是癌症死亡的主要原因[32]。上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是一种与癌症发生相关的细胞程序,它使癌细胞具有移动性、侵袭性和抗凋亡能力,从而促进转移。苍术的一些活性成分具有抑制肿瘤细胞转移的潜在作用,其机制可能涉及对EMT的调控[33]。Acharya等[34]研究发现,β-桉叶醇可以改变EMT相关标志物的表达,从而抑制结肠癌细胞的增殖、迁移和侵袭。同时它还可以影响PI3K、AKT、p38丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase,p38MAPK)信号通路,以及肺癌细胞中的活性氧水平,从而降低癌细胞的黏附和迁移能力[35]。麦静愔等[36]发现苍术酮可以通过抑制EMT过程等途径抑制肿瘤细胞的迁移和侵袭能力,此外,苍术酮还可以通过下调基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)的表达从而抑制肿瘤细胞的迁移和侵袭能力。MMP是一类能够降解细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的锌依赖性内肽酶,在癌症进展中的作用与它们参与ECM降解以及黏附和细胞骨架蛋白、生长因子、趋化因子的调节和加工有关[37]。且有动物实验表明,苍术酮可以明显抑制肝癌生长,没有明显的毒性。Zhong等[38]在观察了苍术多糖在U-2 OS人骨肉瘤细胞中对内皮细胞选择素(endothelial cell selectin,E-Selectin)和路易斯X三糖(Lewis-X Trisaccharide,LacCer Lex)的影响,发现苍术多糖可通过降低U-2 OS细胞上的E-Selectin抑制U-2 OS细胞对人脐静脉内皮细胞HUVECs的黏附、迁移和侵袭。肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophages,TAMs)在促进肿瘤转移中发挥重要作用,Zhang等[39]发现苍术内酯II可以有效抑制肿瘤细胞极化,从而抑制肺癌细胞在体内和体外的转移。铁死亡是一种新的细胞死亡模式,其特征是铁过载导致脂质过氧化而导致膜损伤,过度的铁死亡会影响肿瘤的转移,从而抑制肿瘤的进展[40]。He等[41]发现,苍术素可通过抑制谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)和铁蛋白轻链(ferritin light chain,FTL)的表达,以及上调酰基辅酶A合成酶长链家族成员4(acyl-CoA synthetase long-chain family member 4,ACSL4)和转铁蛋白受体(transferrin receptor,TFR1)的表达来诱导肝癌HCCM细胞的铁死亡。 2.4 诱导肿瘤细胞自噬 细胞自噬是一种分解代谢通路,能清除不必要的或功能失调的细胞成分并回收代谢底物[42]。目前已知有3种主要的细胞死亡方式:细胞凋亡(Ⅰ型)、自噬性细胞死亡(Ⅱ型)和坏死(Ⅲ型)。自噬性细胞死亡是指自噬过程中产生的自噬体过多或过大,导致细胞质溶解和细胞死亡。自噬体是由双层膜包裹的囊泡,内含被降解的细胞器和蛋白质。微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3)是自噬体形成的关键标志物,它以微管相关蛋白1A/1B-轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3-I)和微管相关蛋白1轻链3的脂化形式(lipidated form of microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3-Ⅱ)2种形式存在,LC3-Ⅰ转化为LC3-Ⅱ是自噬体形成的必要步骤[43-44]。Li等[29]使用苍术素处理乳腺癌MCF-7细胞时发现,苍术素可以增加了LC3Ⅰ向其脂化形式的LC3Ⅱ的转化,并增加了苄氯素1(beclin-1,BECN1)的表达,下调了人乳腺癌MCF-7细胞中的p62蛋白(p62 protein,p62)表达,改变凋亡和自噬相关生物标志物。Acharya等[45]研究发现,苍术素通过调节PI3K、AKT、mTOR、p38MAPK信号通路的活性,可以诱导胆管癌HuCCT-1细胞发生自噬,并抑制其生长、迁移和侵袭,SB202190(p38MAPK诱导剂)和3-MA(p38MAPK抑制剂)分别显著增加和降低苍术素诱导的自噬速率。 2.5 抑制肿瘤血管生成 血管生成本身不会导致恶性肿瘤的形成,但可以为肿瘤的生长和转移提供条件。肿瘤在发展到一定阶段后,需要依赖新生血管来满足其对氧气和营养的增加的需求,以及排除代谢废物,因此,抑制血管生成是一种有效的抗肿瘤策略[46]。血红素加氧酶1(heme oxygenase 1,HO-1)是一种在肿瘤组织中高表达的酶,它可以促进肿瘤的血管生成和抗氧化应激,为肿瘤细胞提供生存优势。因此,抑制HO-1的表达或活性是治疗肿瘤的另一种有效策略之一。Mathema等[47]研究发现,苍术素可以抑制胆管癌CL6肿瘤细胞的集落形成和伤口愈合能力,其机制与抑制HO-1的表达、下调信号转导及转录激活蛋白1/3(signal transducer and activator of transcription 1/3,STAT1/3)和核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)的信号通路有关。β-桉叶醇也具有抑制胆管癌细胞中HO-1的表达的能力,其机制与浓度依赖性地抑制STAT1/3和NF-κB信号通路有关[48]。β-桉叶醇还可以通过抑制生长因子信号通路中的环磷腺苷效应元件结合蛋白(cyclic-AMP response binding protein,CREB)激活来阻断血管生成,从而抑制肿瘤的发展[49]。Tsuneki等[50]有动物实验表明,β-桉叶醇可以通过激活丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)来刺激大鼠嗜铬细胞瘤细胞中的神经突生长,且β-桉叶醇还表现出了体外和体内的抗血管生成活性,其阻断了由碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)或血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)诱导的人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cell,HUVEC)中CREB蛋白的磷酸化,从而抑制bFGF刺激的HUVEC迁移和HUVEC在基质胶中的管形成。同时,它还能显著降低小鼠皮下植入的Matrigel栓塞和小鼠佐剂诱导的肉芽肿中的血管生成[51]。 2.6 免疫调节作用 随着肿瘤的发生和发展,或在接受化疗、放疗等治疗的过程中,肿瘤患者机体免疫力的显著下降。因此,调节或刺激机体免疫能力,可能是一种有效的主动抗癌策略。免疫治疗作为一种新型的抗癌手段,已经引起了广泛的关注和研究[52]。巨噬细胞是机体内重要的免疫细胞,在机体免疫中发挥着重要的作用[53]。Qin等[54]从苍术中分离得到两种多糖成分:中性多糖和酸性多糖。研究表明,酸性多糖能够显著地刺激小鼠单核巨噬细胞白血病细胞(RAW264.7)细胞的增殖、吞噬能力、NO产生和细胞因子分泌,并且呈现出剂量相关性,而中性多糖则相对较弱。此外,中性多糖和酸性多糖均能够激活淋巴结Peyers patch细胞中的T细胞,并促进集落刺激因子的产生。而酸性多糖也表现出比中性多糖更好的肠道免疫调节活性。吲哚胺-2,3-二氧化酶(indoleamine 2,3-dioxygenase,IDO)是一种通过犬嘌呤途径氧化分解色氨酸的限速酶,是抗肿瘤免疫治疗中小分子药物开发的潜在目标。IDO可在肿瘤微环境中通过与许多肿瘤相关的自发炎症和T细胞激活而被诱导。Liu等[55]研究发现,苍术内酯Ⅰ可以通过下调Toll样受体4/髓样分化蛋白2复合物(toll-like receptor 4/myeloid differentiation 2 complex,TLR4/MD-2)的表达,抑制人卵巢癌细胞(EOCSKOV3)中髓样分化主要反应蛋白88(myeloid differentiation primary response protein 88,MyD88)、NF-κB、Akt和IDO1的信号通路的活化,从而减少白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、转化生长因子-β1(transforming growth factor beta 1,TGF-β1)、VEGF和白细胞介素-17A(interleukin-17A,IL-17A)等促进肿瘤免疫逃逸的因子的分泌。同时,还可以降低调节性T细胞(Treg细胞)在肿瘤微环境中的比例,改善T淋巴细胞受到EOCSKOV3细胞上清液抑制而导致的增殖反应降低和抗肿瘤细胞毒性减弱。Liu等[56]研究发现,苍术内酯Ⅲ可以通过直接结合JAK3蛋白,从而抑制γ-干扰素(interferon gamma,IFN-γ)触发的JAK3/STAT3通路,从而达到抑制IDO激活的目的。 苍术抗肿瘤成分的潜在分子机制见图2。对苍术抗肿瘤有效成分及其抗肿瘤作用进行归纳总结,见表2。 图片 图片 3 联合用药 西医治疗肿瘤的常用手段有手术切除、药物化疗和高能射线放疗等,这些手段去除肿瘤西医的治疗方式更为直接,适合前期控制病情,化疗药物虽然能够杀死肿瘤细胞,但同时也伴有严重的副作用,影响患者的生活质量和治疗效果。中药具有不良反应小、安全性高的特点,因此中药与化疗药物的联合应用被广泛关注和探索[57]。 阿帕替尼是全球第一个在晚期胃癌被证实安全有效的小分子抗血管生成靶向药物,也是晚期胃癌标准化疗失败后,明显延长生存期的单药。Zhou等[58] 分析了不同苍术多糖提取方法的影响。比较了热水浸提法、超声浸提法和酶浸提法提取苍术多糖的得率、总糖含量、相对分子质量分布、单糖组成、并测定苍术多糖与阿帕替尼的协同活性。结果发现其中超声浸提法表现出最强的协同作用。这也与超声浸提的苍术多糖相对分子质量小、β-构型高、半乳糖含量高的事实相一致。Srijiwangsa等[59]发现,β-桉叶醇可以通过抑制胆管癌细胞和细胞裂解物中的NAD(P)H醌氧化还原酶1[NAD(P)H quinonedehydrogenase 1,NQO1]的活性和蛋白表达,增强氟尿嘧啶和多柔比星对细胞迁移的细胞毒性活性和抑制活性。Mai等[60]将不同浓度的苍术内酯I、硼替佐米以及硼替佐米+苍术内酯I作用于U266细胞结果研究发现,苍术内酯可以调节JAK2/STAT3通路上的IL-6、JAK2、STAT3等基因表达抑制U266肿瘤细胞的增殖和促进其凋亡并呈剂量依赖性,并能与硼替佐米产生协同作用,当苍术内酯I与硼替佐米联合使用时,可显著增强对U266细胞增殖的抑制作用。 紫杉醇是第一个获得批准的草药衍生化疗药物[61]。并且作为一种已知的Toll受体4配体(toll-like receptor 4 ligand,TLR4),可激活TLR4/MyD88依赖性途径,该通路介导了上皮性卵巢癌的化学耐药性和肿瘤进展。苍术内酯I是一种新型TLR4拮抗剂,通过干扰紫杉醇与人白细胞膜TLR4的结合,来抑制TLR4信号传导。Huang等[62]研究发现苍术内酯-I可以减弱紫杉醇诱导的IL-6、VEGF和存活蛋白的蛋白表达,并增强MyD88(+)EOC人卵巢癌细胞的早期凋亡和生长抑制;苍术内酯I被发现更加亲和人髓样分化蛋白2(myeloid differentiation 2,MD-2)的疏水囊,并通过对接模拟与紫杉醇的结合位点部分重叠,这表明苍术内酯-I可能阻断MyD88(+)EOC细胞中MD-2介导的TLR4/MyD88依赖性紫杉醇信号传导。因此,苍术内酯-I可以通过阻断MD-2介导的TLR4/MyD88信号传导,显著提高MyD88(+)EOC细胞对紫杉醇的反应。 结缔组织生长因子(connective Tissue Growth Factor,CTGF)是一种多功能信号调节剂,可通过调节细胞增殖、迁移、侵袭、耐药性和EMT来促进癌症的发生、进展和转移。CTGF还参与大多数节点的肿瘤微环境,包括血管生成、炎症和肿瘤相关成纤维细胞(cancer-associated fibroblasts,CAFs)激活[63]。Wang等[64]研究发现,苍术内酯-I可以下调三阴性乳腺癌细胞中CTGF的表达和分泌。除了通过CTGF抑制三阴性乳腺癌细胞迁移外,苍术内酯-I还下调了成纤维细胞中CTGF的表达,降低了乳腺癌细胞将成纤维细胞转化为CAFs的能力,从而增加了三阴性乳腺癌细胞对紫杉醇的敏感性。在小鼠肿瘤模型中,发现苍术内酯-I治疗可以增强紫杉醇对肿瘤的化疗作用,减少肿瘤向肺和肝的转移。在用苍术内酯-I与紫杉醇联合治疗的小鼠中,源自接种肿瘤的原代培养的成纤维细胞表达相对较低水平的CAFs标志物。 研究表明了苍术内酯-I可以通过阻断CTGF表达和成纤维细胞活化来使三阴性乳腺癌细胞对紫杉醇敏感,还可以通过阻断MD-2介导的TLR4/MyD88信号传导,显著提高肿瘤细胞对紫杉醇的反应并。这些机制有助于未来研究以确定苍术内酯I在临床环境中的价值。对苍术化学成分联合治疗归纳总结,见表3。 图片 4 结语与展望 苍术中含有多种抗肿瘤成分,其中多为倍半萜类成分,如苍术酮、苍术素和苍术内酯等,这些成分多是通过调控PI3K/Akt/mTOR通路来发挥抗肿瘤的作用,但作用靶点与方式却各不相同。例如苍术内酯主要通过降低Akt的磷酸化水平、上调Bax和Bad蛋白表达、增加脂质磷酸酶(PTEN)活性来抑制该通路进而诱导肿瘤细胞凋亡[20];β-桉叶醇能通过激活p27抑制cyclinD1和CDK4蛋白表达最终导致细胞周期停滞于G1期[19]。这些成分通过多途径、多靶点影响肿瘤细胞的生存、运动、代谢和迁移进而共同发挥抗肿瘤作用。正因为其作用机制的不同,使其各有效成分对不同肿瘤的作用具有一定特异性。因此苍术抗肿瘤活性成分联合化疗药物减副增效在科学研究及临床用药时可根据其作用机制进行选择。目前关于苍术化合物对肿瘤细胞的研究还存在一些不足之处,如缺乏对不同肿瘤细胞类型和不同剂量的系统比较、缺乏对苍术化合物与其他药物或放化疗的协同作用的评价,以及缺乏对苍术化合物在体内代谢和药效学的深入分析等。 因此,今后还需要加强对苍术化合物抗肿瘤作用的基础和临床研究。后续可以根据苍术有效成分的抗肿瘤作用机制,筛选出具有最强抗肿瘤活性和最低毒性的化合物,作为候选药物进行进一步的优化和改造,提高其药效和安全性;分析苍术中有效成分的药代动力学特征,研究其在体内的吸收、分布、代谢和排泄等过程,确定其最佳的给药途径、剂量和方案,减少其不良反应和药物相互作用;根据苍术中有效成分的药效学特征,研究其对不同类型、分期和分子标志物的肿瘤细胞的作用差异,确定其最适合的治疗对象和指标,提高其个体化和精准化的治疗效果;根据苍术有效成分的协同增效或拮抗作用,探索其与其他抗癌药物或放化疗的联合应用,实现其对肿瘤细胞的多靶点、多途径和多机制的综合干预,增强其抗肿瘤效能和克服肿瘤耐药性,以期为开发新型的抗肿瘤药物提供更多的选择和可能性。 苍术与化疗药物的联合应用被广泛关注和探索。作为苍术的主要成分,现有研究已表明倍半萜类具有显著的抗肿瘤活性,其与化疗药物的联合临床用药有着巨大的潜力。但倍半萜类化合物分子结构中含有多个疏水基团,导致它们的极性较低,难以与水分子形成氢键或静电相互作用,在水中的溶解度小、生物利用度低。随着现代药物研究技术的现代化和多学科的交叉融合,这些问题也可以通过引入基团、采用纳米技术制备纳米载体、采用共晶技术制备倍半萜类化合物的共晶体等方式来提高其水溶性,进而增强其生物利用度。这些技术在药物化学领域已比较成熟,也已逐步应用于临床药物的开发。例如,抗疟活性药物青蒿素同样具有水溶性差应用困难的问题,通过引入羧酸基团,显著提高了其水溶性和生物利用度[65-66]; 此外,共晶体可以改变倍半萜类化合物的晶型和晶格参数,从而降低其结晶度和熔点,增加其自由能和溶解度[67]。苍术内酯也可通过与尼可替尼(一种具有较高水溶性的抗肿瘤药物)制备共晶体,可以显著提高其水溶性。因此,苍术抗肿瘤有效成分和化疗药物的联合用药在临床环境中的开发和应用具有很高的研究价值。 苍术作为中医临床常用的化湿药。其药性辛、苦、温,归脾、胃、肝经,其苦温燥湿,可以去湿浊、辛温健脾以和脾胃,多用于湿

  • 【金秋计划】苍术中有效成分抗肿瘤作用机制研究进展

    肿瘤是指体内细胞的异常增生,可以是良性的或恶性的。良性肿瘤(例如息肉)生长缓慢且通常局限在一个区域,不会侵犯周围组织或扩散到其他部位。恶性肿瘤(即癌症)具有侵袭性,可以快速生长并通过血液或淋巴系统扩散到其他身体部位,形成远处转移。癌症是一种严重威胁人类健康和生命的疾病,2020年全球有1 930万新增癌症病例和1 000万癌症死亡病例,且我国癌症发病率和死亡率均位居全球第一[1]。最常见的癌症类型是乳腺癌、肺癌、结直肠癌和前列腺癌。因此,寻找新的抗肿瘤药物,阐明抗肿瘤药物的分子机制,是解决当前临床肿瘤治疗难点的有效策略。中药具有多种有效成分,因其不良反应低、多靶点、多通路等优点,已成为抗肿瘤药物开发的重要来源和研究热点[2]。目前,常规的肿瘤症治疗方法为手术、放射治疗和化学治疗等,但这些方法往往伴随着较大的不良反应和毒性,而且对某些难治性或复发性肿瘤效果不佳[3]。因此,寻找有效、低毒的抗肿瘤药物是当前临床研究的重要方向。 苍术是一种常用的中药材,分为茅苍术Atractylodes lancea (Thunb.) DC.和北苍术A. chinensis (DC.) Koidz.,分别来源于菊科植物茅苍术或北苍术的干燥根茎。苍术具有燥湿健脾、祛风散寒的功效,在《神农本草经》中列为上品[4]。近年来,苍术在抗微生物、抗炎、抗肿瘤、免疫调节、调节消化系统、心血管系统和神经系统等方面的药理作用受到了广泛关注。苍术中含有挥发油、多糖、倍半萜类、聚乙炔类等[5]多种化学成分。其中一些成分已经被证实具有抑制或杀伤多种肿瘤细胞的能力,其作用机制涉及诱导凋亡、抑制增殖、迁移、侵袭和转移,以及调控免疫功能等方面[6]。然而,苍术中的抗肿瘤活性成分及其作用机制尚未完全明确,需要进一步深入地探索和验证。本文通过整理国内外研究文献,对苍术活性成分、苍术与其他药物联合抗肿瘤及其分子机制进行总结,探讨苍术在抗肿瘤方面的应用规律和思路,为苍术资源的开发利用以及抗肿瘤临床疗法的研究提供理论参考。 1 苍术主要化学成分 茅苍术与北苍术化学成分相似,药理作用也较为相似,目前已从苍术中分离出多种化学成分,主要含有包括萜类、聚乙烯炔类、有机酸类、糖苷类化合物等[7-8]。苍术主要抗肿瘤化学成分,见图1。茅苍术与北苍术中主要化学成分如表1所示。 图片 图片 2 苍术的抗肿瘤机制 苍术中含有苍术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、苍术酮、β-桉叶醇和苍术素等有效成分,这些成分不仅可以抗炎、抗氧化、抗菌、保肝、降血糖,还可以抗肿瘤[14-15]。近年来,苍术及其有效成分对肿瘤的抑制作用受到了广泛的关注。研究发现,苍术有效成分对多种肿瘤细胞都有抑制作用,可以通过多种途径和机制影响肿瘤细胞的生长、迁移、侵袭和血管生成,诱导肿瘤细胞的凋亡和自噬,调节肿瘤微环境和免疫系统。 2.1 抑制肿瘤细胞增殖 肿瘤是由于细胞增殖失控而形成的一种疾病[16]。细胞周期是细胞增殖的基本过程,由细胞周期蛋白(cyclin,CCN)和细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase,CDK)复合物共同调控[17]。干预细胞周期是抑制肿瘤发展的有效策略之一[18]。Kotawong等[19]发现,苍术中的苍术素、苍术内酯I和β-桉叶醇等有效成分可以通过影响肿瘤细胞周期的不同阶段来抑制肿瘤细胞的增殖。这些成分可以通过抑制磷脂酰肌醇-3-羟激酶(phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase,PI3K)、磷酸化蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)信号通路来诱导肿瘤细胞在G1期停滞;Yu等[20]发现苍术内酯I通过上调周期蛋白依赖性激酶抑制剂1A(cyclin-dependent kinase inhibitor 1A,p21)和下调cyclinB1、CDK1和细胞分裂周期25C蛋白(cell division cyclin25,Cdc25c)等关键分子来抑制肿瘤细胞在G2/M期的进入,在动物模型中,苍术内酯I可以显著抑制膀胱癌的生长,且无明显不良反应。Zhang等[21]实验发现苍术内酯Ⅱ可以通过改变结直肠癌细胞内的蛋白表达从而抑制结直肠癌细胞的增殖和活性,并且还显著增强了结直肠癌细胞的化疗敏感性。Pongsakorn等[22]发现,苍术提取物可以通过抑制细胞外信号调节激酶信号级联(ERK-signaling cascade,ERK)信号通路来抑制胆管癌细胞的增殖。ERK信号通路是一种重要的细胞内信号转导机制,参与调节细胞生长、分化和凋亡等过程。苍术提取物可以下调ERK及其下游分子的表达,从而抑制胆管癌细胞的生长和增殖,不同类型的胆管癌细胞对苍术提取物的敏感度不同,其中人胆管HuCCT-1癌细胞最为敏感。 2.2 诱导肿瘤细胞凋亡 细胞凋亡是一种程序性细胞死亡形式,它通过限制细胞的增殖和分化来维持组织稳态或去除潜在的有害细胞[23]。目前已知的细胞凋亡途径主要有3种,即外源性途径(死亡受体介导)、内源性途径(线粒体介导)和内质网途径。其中,线粒体途径是最重要的一种,它涉及线粒体外膜透化(outer mitochondrial membrane,MOMP)、细胞色素C释放和半胱天冬酶(cysteine aspartic acid protease,Caspase)激活[24]。多项研究发现,苍术酮可以通过降低线粒体膜电位、提高活性氧水平、抑制B细胞淋巴瘤-2基因(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)表达、促进BCL2-相关X蛋白(BCL2-associated X protein,Bax)裂解和Caspase-3表达[25],以及下调PI3K/AKT/mTOR信号通路来诱导肿瘤细胞凋亡[26]。Narahara等[27]研究表明,β-桉叶醇和苍术内酯Ⅲ[27]可以通过增加Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9和Bax等凋亡相关蛋白的表达、下调Bcl-2表达、释放细胞色素C和降低线粒体膜电位来诱导胆管癌细胞凋亡。此外,Li等[28]使用β-桉叶醇处理的白血病HL60细胞,发现β-桉叶醇可以通过激活c-JunN端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路来诱导白血病HL60细胞凋亡。Li等[29]研究发现,苍术素可以通过降低Bcl-2表达、激活p53肿瘤蛋白(p53 tumor protein,p53)、Bax和Caspase-3、-8、-9等凋亡因子来诱导人乳腺癌MCF-7细胞凋亡,并表现出浓度依赖的毒性效应。Li等[30]研究表明,苍术内酯I和苍术内酯Ⅱ[31]可以通过与对两面针激酶2(Janus kinase 2,JAK2)直接相互作用而负调节信号传导及转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)磷酸化,从而抑制其活化,进而导致糖酵解的抑制和结肠、直肠癌细胞凋亡的诱导。 2.3 抑制肿瘤细胞转移 肿瘤细胞转移是指肿瘤细胞通过血液循环从原发部位转移到其他部位的过程,这是癌症治疗的难点,也是癌症死亡的主要原因[32]。上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是一种与癌症发生相关的细胞程序,它使癌细胞具有移动性、侵袭性和抗凋亡能力,从而促进转移。苍术的一些活性成分具有抑制肿瘤细胞转移的潜在作用,其机制可能涉及对EMT的调控[33]。Acharya等[34]研究发现,β-桉叶醇可以改变EMT相关标志物的表达,从而抑制结肠癌细胞的增殖、迁移和侵袭。同时它还可以影响PI3K、AKT、p38丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase,p38MAPK)信号通路,以及肺癌细胞中的活性氧水平,从而降低癌细胞的黏附和迁移能力[35]。麦静愔等[36]发现苍术酮可以通过抑制EMT过程等途径抑制肿瘤细胞的迁移和侵袭能力,此外,苍术酮还可以通过下调基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)的表达从而抑制肿瘤细胞的迁移和侵袭能力。MMP是一类能够降解细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的锌依赖性内肽酶,在癌症进展中的作用与它们参与ECM降解以及黏附和细胞骨架蛋白、生长因子、趋化因子的调节和加工有关[37]。且有动物实验表明,苍术酮可以明显抑制肝癌生长,没有明显的毒性。Zhong等[38]在观察了苍术多糖在U-2 OS人骨肉瘤细胞中对内皮细胞选择素(endothelial cell selectin,E-Selectin)和路易斯X三糖(Lewis-X Trisaccharide,LacCer Lex)的影响,发现苍术多糖可通过降低U-2 OS细胞上的E-Selectin抑制U-2 OS细胞对人脐静脉内皮细胞HUVECs的黏附、迁移和侵袭。肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophages,TAMs)在促进肿瘤转移中发挥重要作用,Zhang等[39]发现苍术内酯II可以有效抑制肿瘤细胞极化,从而抑制肺癌细胞在体内和体外的转移。铁死亡是一种新的细胞死亡模式,其特征是铁过载导致脂质过氧化而导致膜损伤,过度的铁死亡会影响肿瘤的转移,从而抑制肿瘤的进展[40]。He等[41]发现,苍术素可通过抑制谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)和铁蛋白轻链(ferritin light chain,FTL)的表达,以及上调酰基辅酶A合成酶长链家族成员4(acyl-CoA synthetase long-chain family member 4,ACSL4)和转铁蛋白受体(transferrin receptor,TFR1)的表达来诱导肝癌HCCM细胞的铁死亡。 2.4 诱导肿瘤细胞自噬 细胞自噬是一种分解代谢通路,能清除不必要的或功能失调的细胞成分并回收代谢底物[42]。目前已知有3种主要的细胞死亡方式:细胞凋亡(Ⅰ型)、自噬性细胞死亡(Ⅱ型)和坏死(Ⅲ型)。自噬性细胞死亡是指自噬过程中产生的自噬体过多或过大,导致细胞质溶解和细胞死亡。自噬体是由双层膜包裹的囊泡,内含被降解的细胞器和蛋白质。微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3)是自噬体形成的关键标志物,它以微管相关蛋白1A/1B-轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3-I)和微管相关蛋白1轻链3的脂化形式(lipidated form of microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3-Ⅱ)2种形式存在,LC3-Ⅰ转化为LC3-Ⅱ是自噬体形成的必要步骤[43-44]。Li等[29]使用苍术素处理乳腺癌MCF-7细胞时发现,苍术素可以增加了LC3Ⅰ向其脂化形式的LC3Ⅱ的转化,并增加了苄氯素1(beclin-1,BECN1)的表达,下调了人乳腺癌MCF-7细胞中的p62蛋白(p62 protein,p62)表达,改变凋亡和自噬相关生物标志物。Acharya等[45]研究发现,苍术素通过调节PI3K、AKT、mTOR、p38MAPK信号通路的活性,可以诱导胆管癌HuCCT-1细胞发生自噬,并抑制其生长、迁移和侵袭,SB202190(p38MAPK诱导剂)和3-MA(p38MAPK抑制剂)分别显著增加和降低苍术素诱导的自噬速率。 2.5 抑制肿瘤血管生成 血管生成本身不会导致恶性肿瘤的形成,但可以为肿瘤的生长和转移提供条件。肿瘤在发展到一定阶段后,需要依赖新生血管来满足其对氧气和营养的增加的需求,以及排除代谢废物,因此,抑制血管生成是一种有效的抗肿瘤策略[46]。血红素加氧酶1(heme oxygenase 1,HO-1)是一种在肿瘤组织中高表达的酶,它可以促进肿瘤的血管生成和抗氧化应激,为肿瘤细胞提供生存优势。因此,抑制HO-1的表达或活性是治疗肿瘤的另一种有效策略之一。Mathema等[47]研究发现,苍术素可以抑制胆管癌CL6肿瘤细胞的集落形成和伤口愈合能力,其机制与抑制HO-1的表达、下调信号转导及转录激活蛋白1/3(signal transducer and activator of transcription 1/3,STAT1/3)和核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)的信号通路有关。β-桉叶醇也具有抑制胆管癌细胞中HO-1的表达的能力,其机制与浓度依赖性地抑制STAT1/3和NF-κB信号通路有关[48]。β-桉叶醇还可以通过抑制生长因子信号通路中的环磷腺苷效应元件结合蛋白(cyclic-AMP response binding protein,CREB)激活来阻断血管生成,从而抑制肿瘤的发展[49]。Tsuneki等[50]有动物实验表明,β-桉叶醇可以通过激活丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)来刺激大鼠嗜铬细胞瘤细胞中的神经突生长,且β-桉叶醇还表现出了体外和体内的抗血管生成活性,其阻断了由碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)或血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)诱导的人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cell,HUVEC)中CREB蛋白的磷酸化,从而抑制bFGF刺激的HUVEC迁移和HUVEC在基质胶中的管形成。同时,它还能显著降低小鼠皮下植入的Matrigel栓塞和小鼠佐剂诱导的肉芽肿中的血管生成[51]。 2.6 免疫调节作用 随着肿瘤的发生和发展,或在接受化疗、放疗等治疗的过程中,肿瘤患者机体免疫力的显著下降。因此,调节或刺激机体免疫能力,可能是一种有效的主动抗癌策略。免疫治疗作为一种新型的抗癌手段,已经引起了广泛的关注和研究[52]。巨噬细胞是机体内重要的免疫细胞,在机体免疫中发挥着重要的作用[53]。Qin等[54]从苍术中分离得到两种多糖成分:中性多糖和酸性多糖。研究表明,酸性多糖能够显著地刺激小鼠单核巨噬细胞白血病细胞(RAW264.7)细胞的增殖、吞噬能力、NO产生和细胞因子分泌,并且呈现出剂量相关性,而中性多糖则相对较弱。此外,中性多糖和酸性多糖均能够激活淋巴结Peyers patch细胞中的T细胞,并促进集落刺激因子的产生。而酸性多糖也表现出比中性多糖更好的肠道免疫调节活性。吲哚胺-2,3-二氧化酶(indoleamine 2,3-dioxygenase,IDO)是一种通过犬嘌呤途径氧化分解色氨酸的限速酶,是抗肿瘤免疫治疗中小分子药物开发的潜在目标。IDO可在肿瘤微环境中通过与许多肿瘤相关的自发炎症和T细胞激活而被诱导。Liu等[55]研究发现,苍术内酯Ⅰ可以通过下调Toll样受体4/髓样分化蛋白2复合物(toll-like receptor 4/myeloid differentiation 2 complex,TLR4/MD-2)的表达,抑制人卵巢癌细胞(EOCSKOV3)中髓样分化主要反应蛋白88(myeloid differentiation primary response protein 88,MyD88)、NF-κB、Akt和IDO1的信号通路的活化,从而减少白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、转化生长因子-β1(transforming growth factor beta 1,TGF-β1)、VEGF和白细胞介素-17A(interleukin-17A,IL-17A)等促进肿瘤免疫逃逸的因子的分泌。同时,还可以降低调节性T细胞(Treg细胞)在肿瘤微环境中的比例,改善T淋巴细胞受到EOCSKOV3细胞上清液抑制而导致的增殖反应降低和抗肿瘤细胞毒性减弱。Liu等[56]研究发现,苍术内酯Ⅲ可以通过直接结合JAK3蛋白,从而抑制γ-干扰素(interferon gamma,IFN-γ)触发的JAK3/STAT3通路,从而达到抑制IDO激活的目的。 苍术抗肿瘤成分的潜在分子机制见图2。对苍术抗肿瘤有效成分及其抗肿瘤作用进行归纳总结,见表2。 图片 图片 3 联合用药 西医治疗肿瘤的常用手段有手术切除、药物化疗和高能射线放疗等,这些手段去除肿瘤西医的治疗方式更为直接,适合前期控制病情,化疗药物虽然能够杀死肿瘤细胞,但同时也伴有严重的副作用,影响患者的生活质量和治疗效果。中药具有不良反应小、安全性高的特点,因此中药与化疗药物的联合应用被广泛关注和探索[57]。 阿帕替尼是全球第一个在晚期胃癌被证实安全有效的小分子抗血管生成靶向药物,也是晚期胃癌标准化疗失败后,明显延长生存期的单药。Zhou等[58] 分析了不同苍术多糖提取方法的影响。比较了热水浸提法、超声浸提法和酶浸提法提取苍术多糖的得率、总糖含量、相对分子质量分布、单糖组成、并测定苍术多糖与阿帕替尼的协同活性。结果发现其中超声浸提法表现出最强的协同作用。这也与超声浸提的苍术多糖相对分子质量小、β-构型高、半乳糖含量高的事实相一致。Srijiwangsa等[59]发现,β-桉叶醇可以通过抑制胆管癌细胞和细胞裂解物中的NAD(P)H醌氧化还原酶1[NAD(P)H quinonedehydrogenase 1,NQO1]的活性和蛋白表达,增强氟尿嘧啶和多柔比星对细胞迁移的细胞毒性活性和抑制活性。Mai等[60]将不同浓度的苍术内酯I、硼替佐米以及硼替佐米+苍术内酯I作用于U266细胞结果研究发现,苍术内酯可以调节JAK2/STAT3通路上的IL-6、JAK2、STAT3等基因表达抑制U266肿瘤细胞的增殖和促进其凋亡并呈剂量依赖性,并能与硼替佐米产生协同作用,当苍术内酯I与硼替佐米联合使用时,可显著增强对U266细胞增殖的抑制作用。 紫杉醇是第一个获得批准的草药衍生化疗药物[61]。并且作为一种已知的Toll受体4配体(toll-like receptor 4 ligand,TLR4),可激活TLR4/MyD88依赖性途径,该通路介导了上皮性卵巢癌的化学耐药性和肿瘤进展。苍术内酯I是一种新型TLR4拮抗剂,通过干扰紫杉醇与人白细胞膜TLR4的结合,来抑制TLR4信号传导。Huang等[62]研究发现苍术内酯-I可以减弱紫杉醇诱导的IL-6、VEGF和存活蛋白的蛋白表达,并增强MyD88(+)EOC人卵巢癌细胞的早期凋亡和生长抑制;苍术内酯I被发现更加亲和人髓样分化蛋白2(myeloid differentiation 2,MD-2)的疏水囊,并通过对接模拟与紫杉醇的结合位点部分重叠,这表明苍术内酯-I可能阻断MyD88(+)EOC细胞中MD-2介导的TLR4/MyD88依赖性紫杉醇信号传导。因此,苍术内酯-I可以通过阻断MD-2介导的TLR4/MyD88信号传导,显著提高MyD88(+)EOC细胞对紫杉醇的反应。 结缔组织生长因子(connective Tissue Growth Factor,CTGF)是一种多功能信号调节剂,可通过调节细胞增殖、迁移、侵袭、耐药性和EMT来促进癌症的发生、进展和转移。CTGF还参与大多数节点的肿瘤微环境,包括血管生成、炎症和肿瘤相关成纤维细胞(cancer-associated fibroblasts,CAFs)激活[63]。Wang等[64]研究发现,苍术内酯-I可以下调三阴性乳腺癌细胞中CTGF的表达和分泌。除了通过CTGF抑制三阴性乳腺癌细胞迁移外,苍术内酯-I还下调了成纤维细胞中CTGF的表达,降低了乳腺癌细胞将成纤维细胞转化为CAFs的能力,从而增加了三阴性乳腺癌细胞对紫杉醇的敏感性。在小鼠肿瘤模型中,发现苍术内酯-I治疗可以增强紫杉醇对肿瘤的化疗作用,减少肿瘤向肺和肝的转移。在用苍术内酯-I与紫杉醇联合治疗的小鼠中,源自接种肿瘤的原代培养的成纤维细胞表达相对较低水平的CAFs标志物。 研究表明了苍术内酯-I可以通过阻断CTGF表达和成纤维细胞活化来使三阴性乳腺癌细胞对紫杉醇敏感,还可以通过阻断MD-2介导的TLR4/MyD88信号传导,显著提高肿瘤细胞对紫杉醇的反应并。这些机制有助于未来研究以确定苍术内酯I在临床环境中的价值。对苍术化学成分联合治疗归纳总结,见表3。 图片 4 结语与展望 苍术中含有多种抗肿瘤成分,其中多为倍半萜类成分,如苍术酮、苍术素和苍术内酯等,这些成分多是通过调控PI3K/Akt/mTOR通路来发挥抗肿瘤的作用,但作用靶点与方式却各不相同。例如苍术内酯主要通过降低Akt的磷酸化水平、上调Bax和Bad蛋白表达、增加脂质磷酸酶(PTEN)活性来抑制该通路进而诱导肿瘤细胞凋亡[20];β-桉叶醇能通过激活p27抑制cyclinD1和CDK4蛋白表达最终导致细胞周期停滞于G1期[19]。这些成分通过多途径、多靶点影响肿瘤细胞的生存、运动、代谢和迁移进而共同发挥抗肿瘤作用。正因为其作用机制的不同,使其各有效成分对不同肿瘤的作用具有一定特异性。因此苍术抗肿瘤活性成分联合化疗药物减副增效在科学研究及临床用药时可根据其作用机制进行选择。目前关于苍术化合物对肿瘤细胞的研究还存在一些不足之处,如缺乏对不同肿瘤细胞类型和不同剂量的系统比较、缺乏对苍术化合物与其他药物或放化疗的协同作用的评价,以及缺乏对苍术化合物在体内代谢和药效学的深入分析等。 因此,今后还需要加强对苍术化合物抗肿瘤作用的基础和临床研究。后续可以根据苍术有效成分的抗肿瘤作用机制,筛选出具有最强抗肿瘤活性和最低毒性的化合物,作为候选药物进行进一步的优化和改造,提高其药效和安全性;分析苍术中有效成分的药代动力学特征,研究其在体内的吸收、分布、代谢和排泄等过程,确定其最佳的给药途径、剂量和方案,减少其不良反应和药物相互作用;根据苍术中有效成分的药效学特征,研究其对不同类型、分期和分子标志物的肿瘤细胞的作用差异,确定其最适合的治疗对象和指标,提高其个体化和精准化的治疗效果;根据苍术有效成分的协同增效或拮抗作用,探索其与其他抗癌药物或放化疗的联合应用,实现其对肿瘤细胞的多靶点、多途径和多机制的综合干预,增强其抗肿瘤效能和克服肿瘤耐药性,以期为开发新型的抗肿瘤药物提供更多的选择和可能性。 苍术与化疗药物的联合应用被广泛关注和探索。作为苍术的主要成分,现有研究已表明倍半萜类具有显著的抗肿瘤活性,其与化疗药物的联合临床用药有着巨大的潜力。但倍半萜类化合物分子结构中含有多个疏水基团,导致它们的极性较低,难以与水分子形成氢键或静电相互作用,在水中的溶解度小、生物利用度低。随着现代药物研究技术的现代化和多学科的交叉融合,这些问题也可以通过引入基团、采用纳米技术制备纳米载体、采用共晶技术制备倍半萜类化合物的共晶体等方式来提高其水溶性,进而增强其生物利用度。这些技术在药物化学领域已比较成熟,也已逐步应用于临床药物的开发。例如,抗疟活性药物青蒿素同样具有水溶性差应用困难的问题,通过引入羧酸基团,显著提高了其水溶性和生物利用度[65-66]; 此外,共晶体可以改变倍半萜类化合物的晶型和晶格参数,从而降低其结晶度和熔点,增加其自由能和溶解度[67]。苍术内酯也可通过与尼可替尼(一种具有较高水溶性的抗肿瘤药物)制备共晶体,可以显著提高其水溶性。因此,苍术抗肿瘤有效成分和化疗药物的联合用药在临床环境中的开发和应用具有很高的研究价值。 苍术作为中医临床常用的化湿药。其药性辛、苦、温,归脾、胃、肝经,其苦温燥湿,可以去湿浊、辛温健脾以和脾胃,多用

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    [font=宋体] [font=宋体]荆防颗粒由荆芥、防风、羌活、独活、柴胡、前胡、川芎、枳壳、茯苓、桔梗和甘草[/font]11[font=宋体]味中药组成,主要功效为发汗解表、散风祛湿,主治外感风寒湿邪,用于风寒感冒、头痛身痛[/font][sup][1][/sup][font=宋体]。现代药理研究证实,荆防颗粒具有解热、抗炎和镇痛作用[/font][sup][2][/sup][font=宋体]。荆防颗粒由荆防败毒散优化而来,临床研究表明,荆防败毒散能缓解咳喘、发热、疼痛等作用,调节细胞免疫和炎症因子,提高机体免疫系统功能[/font][sup][3][/sup][font=宋体]。但荆防颗粒对于机体免疫系统的作用靶点与作用机制尚不明确,其次,荆防颗粒在临床应用中的安全性、有效性和剂量相关性等方面尚存在争议。此外,荆防颗粒的药效学特性、质量控制标准以及其在不同疾病治疗中的应用范围等方面也尚不明确。因此,本研究从多个层面探讨荆防颗粒的免疫调节活性及其作用机制。[/font] [font=宋体]斑马鱼幼鱼以先天免疫存活,适应性免疫系统在[/font]4[font=宋体]~[/font]6[font=宋体]周后逐渐成熟[/font][sup][4][/sup][font=宋体]。幼鱼在感染炎症初始阶段,中性粒细胞最先对损伤作出反应;随后巨噬细胞被召集到炎症组织,吞噬病原体和组织碎片。[/font]T[font=宋体]淋巴细胞简称[/font]T[font=宋体]细胞,是来源于骨髓的淋巴干细胞,前体[/font]T[font=宋体]细胞最早在肾脏骨髓里被发现,随后在胸腺中分化、发育成熟后,通过淋巴和血液循环而分布到全身的免疫器官和组织中发挥免疫功能[/font][sup][5][/sup][font=宋体]。[/font]γ[font=宋体]干扰素([/font]interferon-γ[font=宋体],[/font]IFN-γ[font=宋体])又称免疫干扰素,由活化[/font]T[font=宋体]细胞、自然杀伤细胞([/font]natural killer cell[font=宋体],[/font]NK[font=宋体])产生,可以激活巨噬细胞,诱导辅助性[/font]T[font=宋体]细胞([/font]T helper cells[font=宋体],[/font]Th1[font=宋体])细胞分化并抑制[/font]Th2[font=宋体]细胞分化,增强机体免疫能力。因此本研究建立斑马鱼幼鱼免疫低下模型,通过中性粒细胞数目、巨噬细胞荧光强度及[/font]T[font=宋体]细胞荧光强度为评价指标,初步评价荆防颗粒增强免疫作用。本研究同时建立环磷酰胺免疫低下小鼠模型,以脏器指数、细胞因子、血清免疫球蛋白等指标结合脾组织中免疫相关基因表达情况探讨荆防颗粒免疫调节机制,为荆防颗粒调节免疫作用临床应用提供科学依据。[/font] 雷帕霉素是一种大环内酯类化合物,具有免疫抑制作用,主要通过抑制[/font]TLR4/MyD88[font=宋体]信号通路及其下游的蛋白激酶活性而起作用[/font][sup][8][/sup][font=宋体]。长春瑞滨是一种半合成的长春花生物碱细胞毒类化疗药,研究表明,大剂量长春瑞滨骨髓抑制明显,会导致血小板、红细胞和白细胞(中性粒细胞、巨噬细胞、[/font]T[font=宋体]细胞等)数目减少,最终诱导免疫力低下[/font][sup][9][/sup][font=宋体]。环磷酰胺是一种强效免疫抑制剂,在体内可被肝细胞微粒体羟化,产生的代谢产物具有烷化作用,干扰[/font]DNA[font=宋体]合成,抑制细胞增殖,发挥免疫抑制作用;环磷酰胺还可减弱[/font]B[font=宋体]淋巴细胞功能,抑制[/font]B[font=宋体]细胞分泌相关抗体,抑制[/font]T[font=宋体]细胞介导非特异性免疫反应和细胞免疫,进而减少免疫复合物聚集和细胞因子释放[/font][sup][10][/sup][font=宋体],导致机体整体免疫功能障碍。本研究采用雷帕霉素及长春瑞滨建立斑马鱼免疫低下模型,环磷酰胺建立小鼠免疫低下模型。[/font][font=宋体]免疫器官指数是评价机体免疫力的一项重要指标,能反映身体免疫反应的水平,脾、胸腺是机体的免疫器官,具有免疫功能,其中脾是免疫细胞储存的场所,主要参与机体的体液免疫;脾脏中含有大量[/font]NK[font=宋体]细胞、巨噬细胞和淋巴细胞,其中[/font]NK[font=宋体]细胞通过分泌[/font]TNF-α[font=宋体]、[/font]IFN-γ[font=宋体]等细胞因子发挥免疫调节作用[/font][sup][11][/sup][font=宋体]。胸腺是[/font]T[font=宋体]细胞成熟的场所,通过影响机体[/font]T[font=宋体]淋巴细胞的增殖进而参与机体的细胞免疫[/font][sup][12][/sup][font=宋体]。研究发现,环磷酰胺致小鼠免疫低下后,脾脏及胸腺免疫器官均受到了损伤,表现为脏器指数较空白组显著降低,而荆防颗粒治疗后可以显著改善免疫器官损伤,帮助免疫功能恢复。[/font]IL-2[font=宋体]是一类由活化的[/font]T[font=宋体]细胞分泌产生的糖蛋白,具有抗感染、抗病毒等功效,能够提高动物机体的免疫功能。[/font]IL-2[font=宋体]不但能诱导[/font]T[font=宋体]淋巴细胞增殖和分化,还能刺激已活化的[/font]B[font=宋体]细胞增殖,促进[/font]B[font=宋体]细胞分泌免疫球蛋白[/font][sup][13][/sup][font=宋体]。[/font]TNF-α[font=宋体]是免疫系统的产物,主要由单核细胞和巨噬细胞产生,也由淋巴细胞和[/font]NK[font=宋体]细胞产生,在免疫反应中发挥多种作用,可激活淋巴细胞及中性粒细胞,增加血管内皮通透性,诱导并促进其他炎性因子释放,加剧炎症反应[/font][sup][14][/sup][font=宋体]。[/font][font=宋体]免疫球蛋白是机体在抗感染方面的重要屏障,[/font]IgG[font=宋体]、[/font]IgM[font=宋体]是活化[/font]B[font=宋体]淋巴细胞产生的主要免疫球蛋白,可反映机体的体液免疫功能。[/font]IgG[font=宋体]是血清中含量最高的免疫球蛋白,是主动免疫后机体产生的主要抗体,在体液免疫中最为重要。[/font]IgM[font=宋体]是血清中相对分子质量最大的免疫球蛋白,在初次免疫中占有重要地位,在机体防御机制中发挥抗感染作用,其在血清中的含量能体现机体的体液免疫功能。恢复[/font]IgG[font=宋体]和[/font]IgM[font=宋体]含量可以增强机体的体液免疫[/font][sup][15][/sup][font=宋体]。本研究发现,环磷酰胺致小鼠免疫低下后,体内免疫相关细胞因子及免疫球蛋白含量均减少,而荆防颗粒治疗后可以显著提高其含量,增强机体的体液免疫。[/font]NF-κB[font=宋体]通路在固有免疫和适应性免疫中都发挥着重要作用,通过模式识别受体([/font]pattern recognition receptor[font=宋体],[/font]PRR[font=宋体])时开始激活、使其受体改变,活化[/font]IκB[font=宋体]激酶[/font]α[font=宋体]([/font]IκB kinase α[font=宋体],[/font]IKKα[font=宋体]),[/font]IKKα[font=宋体]磷酸化[/font]IκBα[font=宋体],致[/font]IκBα[font=宋体]活化解离,自由的[/font]NF-κB[font=宋体]立即从胞质入核、开启基因转录过程,当[/font]TLR4[font=宋体]识别到配体后,迅速与接头蛋白[/font]MyD88[font=宋体]结合[/font][sup][16][/sup][font=宋体],白细胞介素[/font]-1[font=宋体]受体相关激酶[/font]-1[font=宋体]([/font]interleukin-1receptor-associated kinase-1[font=宋体],[/font]IRAK-1[font=宋体])被磷酸化且与[/font]TRAF-6[font=宋体]形成复合物,激活[/font]IκB[font=宋体]激酶复合物,诱导[/font]IκBα[font=宋体]和[/font]NF-κB p65[font=宋体]亚基磷酸化,使[/font]p65/p50-IκBα[font=宋体]聚合态解离,游离态[/font]p-NF-κB p65[font=宋体]核转位后能够促使相关炎症细胞因子合成并释放,诱发炎症和免疫应答[/font][sup][17][/sup][font=宋体]。已有研究报道,[/font][i]TNF-α[/i][font=宋体]、[/font][i]IL-1β[/i][font=宋体]基因的启动子均存在[/font]NF-κB[font=宋体]的相应结合位点,这些因子表达受[/font]NF-κB[font=宋体]活性的调控。本研究发现荆防颗粒能够使免疫低下小鼠血清中细胞因子[/font]IL-2[font=宋体]、[/font]TNF-α[font=宋体]的含量升高,说明荆防颗粒可能是通过激活[/font]NF-κB[font=宋体]信号通路来调节机体的免疫功能。因此本研究选取了[/font]NF-κB[font=宋体]信号通路中[/font]TLR4[font=宋体]、[/font]MyD88[font=宋体]、[/font]TRAF-6[font=宋体]、[/font]NF-κB p65[font=宋体]、[/font]p-IκBα[font=宋体]、[/font]p-NF-κB p65[font=宋体]几个关键的靶点进行分析,发现荆防颗粒可以显著降低[/font][i]TLR4[/i][font=宋体]、[/font][i]MyD88[/i][font=宋体]、[/font][i]TRAF6[/i][font=宋体]、[/font][i]NF-κB p65[/i][font=宋体]、[/font][i]p-IκBα[/i][font=宋体]、[/font][i]p-NF-κB p65[/i] mRNA[font=宋体]的表达,说明荆防颗粒的免疫调节活性是通过[/font]NF-κB[font=宋体]信号通路实现的。[/font][font=宋体]本研究通过建立斑马鱼免疫低下模型,首次从模式生物角度证明荆防颗粒具有免疫调节活性。结果显示,荆防颗粒可以通过增加雷帕霉素、酒石酸长春瑞滨导致的免疫低下斑马鱼体内中性粒细胞数目、巨噬细胞荧光强度、[/font]T[font=宋体]细胞荧光强度以及体内细胞因子含量发挥增强免疫作用。同时,通过复制小鼠免疫低下模型,验证了荆防颗粒的免疫调节活性。荆防颗粒可以显著改善环磷酰胺致免疫低下小鼠免疫器官损伤,提高血清中[/font]IL-2[font=宋体]、[/font]TNF-α[font=宋体]及免疫球蛋白[/font]IgG[font=宋体]、[/font]IgM[font=宋体]含量。进一步机制研究发现,荆防颗粒通过降低脾脏中[/font][i]TLR4[/i][font=宋体]、[/font][i]MyD88[/i][font=宋体]、[/font][i]TRAF6[/i][font=宋体]、[/font][i]NF-κB p65[/i][font=宋体]、[/font][i]p-IκBα[/i][font=宋体]、[/font][i]p-NF-κB p65[/i] mRNA[font=宋体]的表达,作用于[/font]NF-κB[font=宋体]信号通路发挥增强免疫作用。本研究为荆防颗粒增强免疫的药理药效作用提供了科学依据和技术支持,同时也证实了模式生物斑马鱼作为药效评价手段的科学性和可信性。[/font]

  • 脂溢性皮炎病因机制的研究进展

    【序号】:5【作者】:祝行行蒋文静朱威【题名】:脂溢性皮炎病因机制的研究进展【期刊】:实用皮肤病学杂志 . 【年、卷、期、起止页码】:2017 ,10 (01)【全文链接】:https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=cp4X_-KT6XMZcjK-tqQ5rofp8Wu0JtRUpllegxRwcb3-b8X4X4G2qemAGL2P-L8frOWZSdpdUjwSG4NYMHJz2TrNqbyyBXJ9BK4B2ytNf1eg3zCN8QzweP5GKo2wQmCEK7DR40_Q-ZygDetPKqvwkbyCx1yA7opoVVMrrcB1CU0DSCnfqGh2YviN5gMdj9IyPW6XYR0ECbf5blb2_8m2bDmYqxdNV6Tb&uniplatform=NZKPT&language=CHS

  • 与 MSI1 相关的信号通路及凋亡相关机制研究进展

    与 MSI1 相关的信号通路及凋亡相关机制研究进展Notch 信号通路Notch 信号通路在调节细胞增殖、干细胞维持、胚胎和成人发育期间的分化以及内环境稳定中起着重要作用。MSI1 可以特异性识别并结合 Numb mRNA 的 3'-UTR 区域,促进 Notch 信号通路的异常激活[33]。在肿瘤微环境中,Notch 信号通路起到了至关重要的作用,MSI1 和 Notch 信号通路是乳腺上皮细胞中干细胞不对称分裂的两个关键调节因子,而乳腺上皮干细胞被认为是乳腺癌病因的主要靶点。另有研究显示MSI1 通过激活 Notch 通路促进胶质瘤细胞的发展[35],在髓母细胞瘤中通过沉默 MSI1下调了 Notch 通路成员 Hes1、Hey2 和 Notch2 的表达,从而抑制了肿瘤的发生发展。在弥漫型胃癌的相关研究中发现,通过 MSI1 调节 Notch 通路中的 delta-1 配体和 Jagged-2 配体的表达来激活 Notch 信号通路,促进肿瘤细胞的发生发展。综上所述,MSI1 通过调节 Notch 信号通路,影响未分化细胞的分化、细胞周期和凋亡等方向和进程,从而促进肿瘤细胞的异常增殖。 Wnt 信号通路Wnt 信号通路控制发育、体内平衡、愈合和再生等各种生物过程[38]。该信号传导缺陷导会致发育缺陷、骨骼疾病和恶性肿瘤[39,40]。在肠道上皮组织稳态平衡中 MSI1 和APC 之间的负反馈起着关键调节作用,APC 是 Wnt 通路的一个组成部分,当 MSI1 表达下调时会增加 APC 的活性,进而导致而 Wnt 信号活性降低,当这种平衡失去时, 就会增加肠道息肉和肿瘤发生[41,42]。Chen[43]等人在肝细胞癌的研究中发现,MSI1 通过直接下调 APC 和 DKK1 激活 Wnt 通路来调节细胞生长和细胞周期。髓母细胞瘤的相关研究发现,电离辐射诱导的尿激酶纤溶酶原激活物受体(uPAR)在 Wnt/β-catenin 信号传导中起作用,并介导髓母细胞瘤细胞系 UW228 和 D283 中肿瘤干细胞(CSC)样特性的诱导,从而促进癌细胞的侵袭、迁移和转移。肿瘤中 MSI1 与 Wnt 信号通路的关系仍需要我们进一步探索。其他信号通路Akt信号参与调节细胞增殖、细胞周期进程、凋亡以及肿瘤细胞与细胞外基质之间的相互作用[44,45]。MSI1可以激活肺癌和胶质母细胞瘤中的AKT信号,从而促进恶性肿瘤[3,30]。敲除 MSI1 可通过上调胶质瘤细胞中的 PTEN 来降低 PI3 激酶 AKT 信号通路的活性[。Hh 信号通路对无脊椎动物和脊椎动物的正常发育至关重要。在哺乳动物的皮肤、神经、肺中 Hh 参与维持体细胞和多能干细胞的修复,当 Hh 途径被启动后能激活靶基因的转录[。在胃癌耐药性的研究中发现,CD44(+)/MSI1(+)的共表达通过 Hh 通路增强胃癌干细胞的耐药性。TGF-β 通路参与调节细胞分化、生长和增殖,并能激活免疫反应起到抑制肿瘤的作用,该通路直接促进上皮-间充质转化,从而促进肿瘤发展进程[55-57]。哺乳动物的 TGF-β 信号通路同样存在复杂的调控网络, 促进肿瘤细胞增殖、凋亡、血管生成、细胞侵袭[。综上所述,大量研究发现了 MSI1 与 Notch、Wnt、Akt、TGF-β和 Hedgehog(Hh) 等信号通路之间相互作用,这些信号通路在正常胚胎发育中起重要调控作用,并且这些信号通路失调均在肿瘤发生发展过程中发挥着重要作用。

  • 【金秋计划】牛膝-续断抗骨质疏松作用机制的网络药理学与实验研究

    骨质疏松[size=15px][color=#595959]症是一种常见的骨代谢疾病,其特征是骨密度降低,导致多种并发症,显著影响患者的[/color][/size]生活质量[size=15px][color=#595959]。牛膝-续断(AB-DA)药对是治疗[/color][/size]骨质疏松症[size=15px][color=#595959]的常用中药配伍。该研究旨在通过网络药理学、分子对接、分子动力学模拟和实验验证等手段探讨AB-DA的治疗化合物及其潜在机制。[/color][/size] [align=center][size=15px][color=#3573b9]目的[/color][/size][/align] [size=15px][color=#595959]通过网络药理学、分子对接、分子动力学模拟和实验验证等手段探讨牛膝-续断(AB-DA)药对治疗骨质疏松症的治疗化合物及其潜在机制。[/color][/size] [size=15px][color=#595959]从中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、中药信息库(TCM-ID)、TCM@Taiwan数据库、BATMAN-TCM及相关文献中收集鉴定出的AB-DA化合物。[/color][/size][size=15px][color=#595959]以“口服生物利用度(OB)≥30,药物相似度(DL)≥0.18”为标准筛选主要生物活性成分[/color][/size][size=15px][color=#595959]。使用PharmMapper和SwissTargetPrediction网站预测潜在靶点,而从GeneCards、DisGeNET和OMIM数据库获得疾病(骨质疏松症)相关靶点。[/color][/size] [size=15px][color=#595959]利用PPI网络和KEGG/GO富集分析分别在STRING和metscape数据库中筛选核心靶点和途径。利用Cytoscape软件构建药物-化合物-靶标-通路-疾病网络,显示核心调控机制。分子对接和动力学模拟技术探讨了核心化合物与靶点结合的可靠性和稳定性。通过体外和体内验证实验,探讨西托糖苷的抗骨质疏松作用及其机制。[/color][/size] [align=center] [/align] [size=15px][color=#595959]共获得31个化合物,83个潜在的抗骨质疏松靶点。PPI分析揭示了几个枢纽靶点,包括AKT1、CASP3、EGFR、IGF1、MAPK1、MAPK8和MAPK14。GO/KEGG分析表明[/color][/size][size=15px][color=#595959]MAPK级联(ERK/JNK/p38)[/color][/size][size=15px][color=#595959]是参与治疗骨质疏松症的主要途径。[/color][/size] [size=15px][color=#595959]D-C-T-P-T网络显示了主要由环烯醚萜类、类固醇和类黄酮组成的治疗性化合物,如西托糖苷、马钱子酸和β-蜕皮甾酮。分子对接和动力学模拟分析证实了核心化合物与靶点之间具有很强的结合亲和力和稳定性。此外,验证实验显示了抗骨质疏松作用的初步证据。[/color][/size] [align=center] [/align] [size=15px][color=#595959]该研究确定[/color][/size][size=15px][color=#595959]环烯醚萜、类固醇和黄酮类化合物是AB-DA治疗骨质疏松症的主要治疗化合物。潜在的机制可能涉及靶向核心MAPK级联(ERK/JNK/p38)靶标,如MAPK1,MAPK8和MAPK14[/color][/size][size=15px][color=#595959]。体内实验初步验证了西托糖苷的抗骨质疏松作用。需要进一步深入的实验研究来验证AB-DA在临床治疗骨质疏松症中的治疗价值。[/color][/size] [size=15px][color=#595959] [/color][/size] [size=12px]来源|梅斯医学[/size][size=12px][/size][size=12px][/size][size=12px]编辑 | 鎏金[/size][size=12px]授权转载、投稿等请联络梅斯医学管理员[/size][size=12px]老中医(微信号:wxid_rszr95aw79ie22)[/size] 阅读原文阅读 262 [i][/i][b] [/b] [i][/i][b][/b] 继续滑动看下一个 轻触阅读原文 [img]http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/RJVibNHvQeicLo58xGPcDibm3jlukW8pdTHNs8uhLZ49dsywRTe9wVtWuMvyHk1yhyOiaWN2cnXujrra8fkyhQMV2A/0?wx_fmt=png[/img] 梅斯循证中医药 向上滑动看下一个 [img]http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/RJVibNHvQeicLo58xGPcDibm3jlukW8pdTHNs8uhLZ49dsywRTe9wVtWuMvyHk1yhyOiaWN2cnXujrra8fkyhQMV2A/300?wx_fmt=png&wxfrom=18[/img] 梅斯循证中医药 [i][/i]关注 126在看 [i] [/i][b][i][/i][/b] [i][/i]

  • 自体脂肪源性干细胞基质凝胶治疗慢性难愈性创面的临床疗效观察及炎症调节机制研究

    【序号】:2【作者】: 贺译贤陈朗周国富【题名】:自体脂肪源性干细胞基质凝胶治疗慢性难愈性创面的临床疗效观察及炎症调节机制研究【期刊】:四川医学. 【年、卷、期、起止页码】:2021,42(10)【全文链接】:https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDLAST2021&filename=SCYX202110003&uniplatform=NZKPT&v=Es9rYcCUNnG-j1KYphaJAWZJThEhNp8aOg4UwG5RyKOqkdTgFtgXQhqKeePdqqjL

  • 上海有机所等在抗肿瘤抗生素生物合成研究中发现了一种新奇的自抗性机制

    结构独特、活性显著的天然产物是大自然进化的结果,而要合成这些高活性化合物同时又要避免其对宿主可能造成的自身伤害是关键前提之一。为此宿主生物进化出多种自抗性保护途径:如外排泵将化合物排出细胞外,对化合物减毒的化学修饰或屏蔽,针对作用靶体的多拷贝、修饰或修复等。最近中国科学院上海有机化学研究所生命有机化学国家重点实验室唐功利课题组在抗肿瘤抗生素谷田霉素的生物合成研究中发现了一类独特的糖基水解酶,其生理功能是水解被抗生素烷基化修饰的碱基,进而启动碱基剪切修复机制修复因抗生素造成DNA损伤。 谷田霉素(Yatakemycin,YTM)是一类高活性的DNA烷基化试剂(IC50为3 pM),典型的结构特征是吡咯吲哚环上的环丙烷结构。其生物活性源于分子与DNA双螺旋的小沟中畗含AT区域的识别,进而三元环活性中心对腺嘌呤A碱基发生DNA烷基化修饰引起DNA链断裂。 研究表明,该家族化合物不仅可以对游离的DNA双螺旋发生烷基化修饰,还可以高效地对核小体颗粒中的DNA进行烷基化修饰,甚至是几乎全部被组蛋白包围的DNA。因此这类化合物的产生菌如何保护自身的DNA,如何避免烷基化损伤,一直是关注的重点之一。 课题组在克隆YTM基因簇、提出生物合成途径的基础上(J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 8831-8840),通过体内基因敲除、互补、异源表达及体外生化研究,发现了第一例来源于微生物次级代谢的糖基水解酶YtkR2参与的碱基剪切修复机制,其生理功能是参与YTM的自身抗性机制,从而保护产生菌免受YTM这一高活性DNA烷基化剂自身的伤害;与生命有机化学国家重点实验室的王任小课题组合作,通过计算机同源建模的方法模拟了酶(YtkR2)-化合物(YTM)-DNA的三元复合物结构;以此为指导对参与识别的关键氨基酸残基进行了系统突变研究,揭示了参与产物释放的关键疏水空腔对酶功能的影响(Angew. Chem. Int. Ed.2012, 51, 10532-10536)。这一独特机制的发现也引起了同行关注(Nat. Chem. Biol.2012, 8, 873)。 上述研究工作得到国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的资助。

  • 5.28《分子光谱在大气二次污染物形成机制研究中的应用》佟胜睿(中国科学院化学研究所)

    [font=Calibri][font=宋体]仪器信息网于[/font]5[/font][font=Calibri][size=10.5pt][font=宋体]月[/font]26-29[font=宋体]日组织召开[/font][b] [size=18px][b]第九届光谱网络会议[/b][/size][/b][/size][/font][font=Calibri][size=10.5pt][font=宋体],特邀嘉宾[url=https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6560]佟胜睿(中国科学院化学研究所)[/url][/font][font=宋体],带来报告《[b][url=https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6497]分子光谱在大气二次污染物形成机制研究中的应用[/url]》[/b];[/font][/size][/font][font=宋体]欢迎感兴趣的你,报名参会![/font][b][font='Times New Roman'][color=#0563c1][url=https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/SCIEX522/]https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCS2020/[/url][/color][/font][/b]

  • 敲低 MSI1 对 SCLC 细胞系抑制作用的机制研究

    敲低 MSI1 对 SCLC 细胞系抑制作用的机制研究

    [align=center]敲低 MSI1 对 SCLC 细胞系抑制作用的机制研究[/align]敲低 MSI1 对 SCLC 细胞系 EMT 的影响提取对数生长期的 H69、H82、H526、SW1271 对照组及实验组细胞总蛋白,利用Western blot 检测E-cadherin、N-cadherin、Vimentin 的表达量。E-粘连蛋白(E-cadherin) 表达下调是 EMT 的一个主要标志,削弱了上皮细胞之间的强大粘附力,使细胞流动性增强。N-钙粘蛋白(N-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)上调,导致肿瘤细胞骨架重排,促进肿瘤的转移。结果如图 显示,与对照组相比,实验组 E-cadherin 表达量增加,而 N-cadherin、Vimentin 表达量显著下降,证明 MSI1 低表达使小细胞肺癌细胞的 EMT 过程受到明显抑制。 [img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211232328545719_4765_5389809_3.png[/img]图 EMT 相关蛋白在 H69、H82、H526、SW1271 对照组与实验组的表达情况 敲低 MSI1 对 SCLC 细胞系周期的影响提取对数生长期的 H69、H82、H526、SW1271 对照组及实验组总蛋白,利用Western blot 检测敲低 MSI1 对 SCLC 细胞周期的影响。结果如图 4-2 显示,在细胞系 H69、H82 中,与对照组相比,实验组 Cyclin B1 表达上调,Cyclin A2 的表达下调,说明敲低 MSI1 后,细胞阻滞于 G2 /M 期。细胞系 H526 中,与对照组相比,实验组 Cyclin E1 表达上调,Cyclin A2 的表达下调,说明敲低 MSI1 后,细胞阻滞于 G1 /S 期。细胞系 SW1271 中,与对照组相比,实验组Cyclin D1 表达上调,Cyclin E1 表达下调,说明敲低 MSI1 后阻滞其于 G1 期。 [img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211232328548906_4460_5389809_3.png[/img]图 周期相关蛋白在 H69、H82、H526、SW1271 对照组与 MSI1 敲低组的表达情况 敲低 MSI1 对 SCLC 细胞系凋亡的影响提取对数生长期的 H69、H82、H526、SW1271 对照组及实验组细胞总蛋白,利用Western blot 检测敲低 MSI1 对 SCLC 细胞凋亡的影响,因此我们检测了 Caspase 信号通路相关蛋白 BCL-2,BAX,Cytochrome c,Caspase 3,cleaved Caspase 3,PARP, cleaved PARP。结果如图 4-3 所示,与对照组相比,实验组的抗凋亡蛋白 BCL-2 表达下调,促凋亡蛋白 BAX 显著上调, Cytochrome c,cleaved Caspase 3,cleaved PARP 显著上调,Caspase 3 的表达下调,PARP 无明显变化。这些结果表明,在 SCLC 细胞中, 敲低 MSI1 诱导 SCLC 细胞凋亡,且诱导凋亡的的机制可能是激活了 Caspase 凋亡途径。 [img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211232328545353_2689_5389809_3.png[/img]图 凋亡相关蛋白在 H69、H82、H526、SW1271 对照组与实验组的表达情况4 敲低 MSI1 对 SCLC 细胞系 Wnt 信号通路的影响MSI1 作为一种干细胞决定因素发挥作用,促进癌细胞存活、肿瘤进展,大量研究证实 MSI1 在肿瘤中发挥作用与 Wnt 信号通路密切相关,而 β-Catenin 是 Wnt 信号通路下游关键调控分子,细胞表面标记物 CD44、CD133 是肿瘤干细胞标志物,因此本研究检测在人 SCLC 细胞中 MSI1 敲低后 β-Catenin、CD44、CD133 的表达情况。结果如图所示,与对照组相比,实验组的 CD44、CD133、β-Catenin 的表达量明显下调,敲低 MSI1 后在一定程度上抑制了 Wnt 信号通路,表明 MSI1 在人小细胞肺癌细胞中通过激活 Wnt 通路发挥作用。 [img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211232328553033_2421_5389809_3.png[/img]图 Wnt 信号通路相关蛋白 H69、H82、H526、SW1271 对照组与实验组的表达情况

  • 日实现活体生物体内蛋白质状态的可视化 有助于高等生物嗅觉信息传递机制的研究

    新华社东京7月10日电(记者蓝建中)日本九州大学和东京大学的一个联合研究小组日前说,他们利用长约1毫米的线虫进行的实验中,首次成功看到活体生物体内蛋白质变化的情况。 九州大学助教广津崇亮等研究人员对线虫头部嗅觉神经中负责传递气味信号的Ras蛋白质进行了研究。他们通过基因操作,将一种发光颜色会随Ras蛋白质状态变化而变化的分子引入线虫的嗅觉神经细胞。这种分子在Ras蛋白质被激活后会发出黄色荧光,未被激活时发蓝光。 研究人员给线虫施加气味刺激,并拍摄了荧光分子的发光情形。结果发现,在施加刺激后Ras蛋白质立即被激活,约3秒钟后迎来活性峰值,之后恢复非活性化状态。 研究人员施加刺激时使用了大肠杆菌产生的一种气味物质。这种大肠杆菌是线虫的食物。此前的研究表明,线虫在寻找食物时,每隔约3秒钟会摆动一下头部,并朝气味强烈的方向前进。研究人员由此认为,Ras蛋白质参与控制了这种行动。 Ras蛋白质是一类能与鸟苷三磷酸结合的蛋白质,参与细胞内的信号转导。由于哺乳动物体内也有这类蛋白质,研究人员认为此次发现将成为弄清高等生物嗅觉信息传递机制的线索。 此外,由于这类蛋白质还与癌症和心脏病等众多疾病的发病相关,所以这一成果还将促进相关的医学研究。 相关论文发表在9日的英国在线科学杂志《科学报道》上。

  • 【金秋计划】麻杏石甘汤治疗铜绿假单胞菌肺炎的药理作用及机制研究

    [size=15px][color=#595959]严重的[b]铜绿假单胞菌肺炎[/b]会引起[b]细胞因子风暴[/b]、过度的[b]促炎细胞因子释放[/b]、广泛的损伤和致命结局。强烈的炎症反应虽然是清除铜绿假单胞菌所必需的,但需要迅速减少以限制组织损伤。因此,开发新的辅助药物以降低[b]多重耐药铜绿假单胞菌肺炎[/b]的严重程[/color][/size][size=15px][color=#595959]度的[b]非抗生素治疗方法[/b]是[/color][/size][size=15px][color=#595959]一种可持续和有效的对抗多重耐药细菌的策略。[/color][/size] [size=15px][color=#595959]中医是众所周知的肺炎治疗选择,中药可调节铜绿假单胞菌肺炎感染的宿主[/color][/size][size=15px][color=#595959]免疫[/color][/size][size=15px][color=#595959],如清肺消炎丸、疏风解毒胶囊、芪归银方等。[b]麻杏石甘汤[/b]([b]MXSG[/b])是一种有效治疗[/color][/size][b][size=15px][color=#595959]呼吸道感染[/color][/size][size=15px][color=#595959]和细菌性肺炎[/color][/size][/b][size=15px][color=#595959]的中药。然而,MXSG治疗[b]急性铜绿假单胞菌肺炎[/b]的机制尚不清楚。[/color][/size] [align=center] [/align] [size=15px][color=#595959]该研究旨在观察MXSG对急性铜绿假单胞菌肺炎的治疗作用并探讨其可能的机制。[/color][/size] [size=15px][color=#595959]采用[/color][/size][b][size=15px][color=#595959]高效[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-质谱法[/color][/size][/b][size=15px][color=#595959]分析其化学成分[/color][/size][size=15px][color=#595959]。[/color][/size][size=15px][color=#595959]以最小抑菌浓度(MIC)评价其体外抑菌效果。[/color][/size][size=15px][color=#595959]将45只雄性BALB/c小鼠分为对照组、模型组、左氧氟沙星组、MXSG-L组(7.7 g/kg/d)、MXSG-H组(15.4 g/kg/d)。[/color][/size][size=15px][color=#595959]采用小鼠鼻内滴注铜绿假单胞菌建立急性铜绿假单胞菌肺炎模型。[/color][/size][size=15px][color=#595959]左氧氟沙星、MXSG口服灌胃,每日1次。[/color][/size][size=15px][color=#595959]治疗3 d后进行肺指数测定、显微CT、动脉血气[/color][/size][size=15px][color=#595959]分析、细菌负荷测定、HE染色。[/color][/size][size=15px][color=#595959]利用[/color][/size][b][size=15px][color=#595959]网[/color][/size][size=15px][color=#595959]络药理学分析和转录组测序[/color][/size][/b][size=15px][color=#595959]预测[/color][/size][size=15px][color=#595959]MXSG治疗细菌性肺炎的潜在机制。[/color][/size][size=15px][color=#595959]免疫荧光、western blot、RT-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]检测相关基因的表达。[/color][/size] [align=center] [/align] [size=15px][color=#595959]铜绿假单胞菌体外MIC 500 mg/mL。[/color][/size][size=15px][color=#595959]在治疗急性铜绿假单胞菌肺炎模型中,MXSG显著改善了体重减轻、肺脏指数和肺部病变。[/color][/size][size=15px][color=#595959]MXSG处理也显著降低了细菌负荷,改善了氧饱和度。[/color][/size][size=15px][color=#595959]转录组、免疫荧光、Western blot和RT-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]分析显示,MXSG[/color][/size][b][size=15px][color=#595959]通过[/color][/size][size=15px][color=#595959]IL-17信号通路[/color][/size][size=15px][color=#595959]和[/color][/size][size=15px][color=#595959]HIF-1α/IL-6/STAT3信号通路[/color][/size][/b][size=15px][color=#595959]治疗急性铜绿假单胞菌肺炎。 [/color][/size] [size=15px][color=#595959]该研究[/color][/size][b][size=15px][color=#595959]证实了MXS[/color][/size][size=15px][color=#595959]G治疗急性铜绿假单胞菌肺炎的疗效及作用机制,为其临床应用提供了科学依据[/color][/size][/b][size=15px][color=#595959]。[/color][/size]

  • 【金秋计划】杜仲防治神经退行性疾病的机制研究进展

    [font=宋体]神经退行性疾病是由于神经元或其髓鞘丧失所致的一类慢性、进行性损害疾病,按其病情缓急可分为急性神经退行性疾病和慢性神经退行性疾病,前者包括脑缺血([/font]cerebral ischemia[font=宋体],[/font]CI[font=宋体])、脑损伤、癫痫([/font]epilepsy[font=宋体],[/font]EP[font=宋体]);后者包括阿尔茨海默病([/font]Alzheimer’s disease[font=宋体],[/font]AD[font=宋体])、帕金森病([/font]Parkinson’s disease[font=宋体],[/font]PD[font=宋体])、亨廷顿病([/font]Huntington’s disease[font=宋体],[/font]HD[font=宋体])、肌萎缩性侧索硬化([/font]amyotrophic lateral sclerosis[font=宋体],[/font]ALS[font=宋体])及不同类型脊髓小脑[color=var(--weui-LINK)]共济失调[i][/i][/color]([/font]spinocerebellar ataxias[font=宋体],[/font]SCA[font=宋体])等。随着我国人口老龄化现状的不断加剧,神经退行性疾病发病率日益升高,有研究推测我国[/font]2050[font=宋体]年[/font]AD[font=宋体]的患病人数可高达[/font]4 250[font=宋体]万[/font][sup][color=black][1][/color][/sup][font=宋体],已[/font][font=宋体]然成为危及老年人身体健康和生活质量的另一大类疾病。现代医学认为神经退行性疾病发病机制与[color=var(--weui-LINK)]氧化应激[i][/i][/color]、线粒体功能障碍、兴奋性毒素、免疫炎症等相关。鉴于致病因素复杂性及病理变化不可逆性,故迄今为止针对神经退行性疾病还未能提出有效的治愈手段,临床上所使用的药物也大多只能改善症状,不能延缓疾病发展,从根本上逆转进行性神经变性[/font][sup][color=black][2][/color][/sup][font=宋体]。因此,开发防治神经退行性疾病的药物已成为一项重要的研究内容,也是亟待解决的一大难题。[/font] [font=宋体]杜仲为杜仲科植物杜仲[/font][i]Eucommia ulmoides[/i] Oliv. [font=宋体]的干燥树皮,属于陕西地区的道地药材之一,有补肝肾、强筋骨、安胎之功,在临床上应用广泛,主治肝肾不足所致腰膝酸痛、筋骨无力、头晕目眩、妊娠漏血、胎动不安等。其始载于我国汉代著作[color=var(--weui-LINK)]《神农本草经》[i][/i][/color],谓其“杜仲,味辛,平。主腰脊痛;补中益精气,坚筋骨,强志;除阴下痒湿,小便余沥。久服轻身,耐老。”明朝李时珍在[color=var(--weui-LINK)]《本草纲目》[i][/i][/color]中亦曾云:“昔有杜仲,服此得道,因名思仙”,《圣惠方》中称杜仲散“治中风筋脉挛急”,均体现了杜仲极高的药用价值[/font][sup][color=black][3][/color][/sup][font=宋体]。现代药理学研究表明杜仲具有抗氧化、抗炎、神经保护等多重药理活性,现已被开发成多种药物制剂如全杜仲胶囊、参杞杜仲丸、健脑补肾丸、天智颗粒、怡心健脑颗粒等,临床上常用于改善认知障碍、健忘、睡眠障碍等神经系统疾病。近年来随着学者们对杜仲药理作用不断深入挖掘,发现其在治疗神经退行性疾病方面也表现出较好的治疗潜力,本文将对杜仲防治神经退行性疾病的作用机制进行归纳总结。 [/font][b][color=#ffffff][back=#0080ff]1 [font=黑体]化学成分[/font][/back][/color][/b][font=宋体]杜仲化学成分复杂,至今从中共分离出[/font]200[font=宋体]多种化合物,主要为木脂素类、环烯醚萜类、黄酮类、多糖类、甾体类、多糖类及酚酸类等。针对杜仲活性成分目前研究最多、组成成分最明确的就是木脂素类化合物,其中包括松脂醇二葡萄糖苷([/font]pinoresinol diglucoside[font=宋体],[/font]PDG[font=宋体])、丁香脂二葡萄糖苷、丁香脂素单葡萄糖苷、松脂素、丁香脂素等[/font]55[font=宋体]种[/font][sup][color=black][4][/color][/sup][font=宋体]。[/font][font=宋体]《[color=var(--weui-LINK)]中国药典[i][/i][/color]》[/font]2020[font=宋体]年版已将[/font]PDG[font=宋体]作为评判杜仲质量优劣的指标成分之一,其规定杜仲皮中[/font]PDG[font=宋体]的质量分数不得少于[/font]0.10%[sup][color=black][5][/color][/sup][font=宋体]。此外,杜仲不同部位(皮、叶、枝)所富含的成分种类、含量在一定程度上均存在差异,如在杜仲皮中以木脂素类化合物为主,并且其数量和含量均为最高;杜仲叶中活性最高的是黄酮类化合物,如槲皮素、山柰酚、芦丁等;雄花中富含环烯醚萜类化合物杜仲苷、京尼平苷、桃叶珊瑚苷等,而种子中则更多偏向于不饱和脂肪酸[/font][sup][color=black][6][/color][/sup][font=宋体]。王传森等[/font][sup][color=black][7][/color][/sup][font=宋体]归纳总结了近[/font]10[font=宋体]种杜仲中具有神经保护作用的化学成分,其中包括木脂素类化合物[/font]PDG[font=宋体]、松脂醇,环烯醚萜类化合物桃叶珊瑚苷、京尼平苷、京尼平苷酸,黄酮类化合物槲皮素、黄芩素、千层纸素,以及苯丙素类化合物绿原酸、隐绿原酸、阿魏酸,上述活性成分可从抑制炎症反应、调控细胞凋亡、改善脑内神经递质水平等多重角度发挥神经保护作用,也为杜仲防治神经退行性疾病提供了较为充分的现代生物学证据。 [/font][b][color=#ffffff][back=#0080ff]2 [font=黑体]防治神经退行性疾病的作用机制[/font][/back][/color][/b]2.1 [font=黑体]抗氧化应激[/font][b][font=宋体]、[/font][/b][font=黑体]抗炎[/font][font=宋体]生理状态下,机体产生的活性氧簇([/font]reactive oxygen species[font=宋体],[/font]ROS[font=宋体])可被体内超氧化物歧化酶([/font]superoxide sismutase[font=宋体],[/font]SOD[font=宋体])和谷胱甘肽过氧化酶([/font]glutathione peroxidase[font=宋体],[/font]GSH-Px[font=宋体])等抗氧化系统清除,其生成和清除过程处于动态平衡,以维持内环境稳定,而病理情况下机体生成[/font]ROS[font=宋体]的速度远远超过内源清除能力,以致[/font]ROS[font=宋体]大量堆积,使胞内[/font]DNA[font=宋体]、蛋白质、脂质等大分子化合物处于过氧化状态,不能发挥其正常生理功能[/font][sup][color=black][8][/color][/sup][font=宋体]。杜仲发挥抗氧化应激主要是通过维持[/font]SOD[font=宋体]、[/font]GSH-Px[font=宋体]、过氧化氢酶([/font]catalase[font=宋体],[/font]CAT[font=宋体])活性,并降低丙二醛([/font]malondialdehyde[font=宋体],[/font]MDA[font=宋体])的含量,以提高脑组织抗氧化能力及细胞活力、减轻氧化损伤[/font][sup][color=black][9-10][/color][/sup][font=宋体]。[/font]2019[font=宋体]年[/font]Zaplatic[font=宋体]等[/font][sup][color=black][11][/color][/sup][font=宋体]研究发现黄酮类化合物槲皮素能清除体内所积聚的羟基自由基([/font]OH[font=宋体])和[/font]ROS[font=宋体]以发挥神经保护作用,其机制可能与调控核因子[/font]- [font=宋体]红细胞[/font]2[font=宋体]相关因子[/font]2[font=宋体]([/font]nuclear factor-erythroid 2 related factor 2[font=宋体],[/font]Nrf2[font=宋体])、[/font]C-Jun[font=宋体]氨基末端激酶([/font]c-Jun [i]N[/i]-terminal kinase[font=宋体],[/font]JNK[font=宋体])、丝裂原活化蛋白激酶([/font]mitogen-activated proteinkinase[font=宋体],[/font]MAPK[font=宋体])等信号通路相关。[/font][font=宋体]除了氧化应激,炎症反应也是神经退行性疾病发病机制中的关键因素,过度的神经炎症会加剧神经细胞的损伤,进一步推进神经系统疾病的发生发展[/font][sup][color=black][12][/color][/sup][font=宋体]。[/font]Kwon[font=宋体]等[/font][sup][color=black][13][/color][/sup][font=宋体]报道杜仲提取物能下调脂多糖诱导的环氧合酶[/font]-2[font=宋体]([/font]cyclooxygenase[font=宋体],[/font]COX-2[font=宋体])、一氧化氮合酶([/font]nitric oxide synthase[font=宋体],[/font]NOS[font=宋体])、肿瘤坏死因子[/font]-α[font=宋体]([/font]tumor necrosis factor-α[font=宋体],[/font]TNF-α[font=宋体])、白细胞介素[/font]-1β[font=宋体]([/font]interleukin-1β[font=宋体],[/font]IL-1β[font=宋体])的表达。同时,杨志友等[/font][sup][color=black][14][/color][/sup][font=宋体]也发现杜仲叶有效成分京尼平苷酸可通过调控[/font]p38 MAPK[font=宋体]、[/font]NF-κB[font=宋体]通路抑制[/font]TNF-α[font=宋体]、[/font]IL-1β[font=宋体]、白细胞介素[/font]-6[font=宋体]([/font]interleukin-6[font=宋体],[/font]IL-6[font=宋体])分泌。以上研究结果表明杜仲具有良好的抗氧化应激、抗炎功效。[/font]2.2 [font=黑体]抑制神经细胞凋亡[/font][font=宋体]细胞凋亡是由凋亡基因所控制的细胞自主有序的死亡,目的是维持人体内环境稳定。凋亡生理过程涉及一系列基因的激活、表达及调控,如促凋亡基因[/font]B[font=宋体]淋巴细胞瘤[/font]-2[font=宋体]相关[/font]X[font=宋体]蛋白([/font]B-cell lymphoma-2 associated X protein[font=宋体],[/font][i]Bax[/i][font=宋体])[/font][font=宋体]、胱氨酸天冬氨酸蛋白酶([/font]cysteinasparate protease[font=宋体],[/font][i]Caspase[/i][font=宋体]),抗凋亡基因[/font]B[font=宋体]淋巴细胞瘤[/font]-2[font=宋体]([/font]B-cell lymphoma-2[font=宋体],[/font]Bcl-2[font=宋体])[/font][font=宋体],抑癌基因[/font][i]p53[/i][font=宋体]以及癌基因[/font][i]C-myc[/i][font=宋体]等[/font][sup][color=black][15][/color][/sup][font=宋体]。研究表明,神经退行性疾病发生时海马组织细胞存在不同程度的凋亡水平,[/font]Bcl-2/Bax[font=宋体]水平降低,神经元凋亡率也明显升高[/font][sup][color=black][16][/color][/sup][font=宋体]。杜仲中多种化学成分均可抑制细胞凋亡,其中极具代表性的是[/font]PDG[font=宋体]。[/font]PDG[font=宋体]可上调抗凋亡基因[/font]Bcl-2[font=宋体]相关蛋白表达,具有良好的抑制神经细胞凋亡的作用[/font][sup][color=black][17][/color][/sup][font=宋体]。此外,桃叶珊瑚苷和绿原酸也具有类似功效,如在大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞([/font]adrenai pheochromocytoma cells[font=宋体],[/font]PC12[font=宋体])实验中,绿原酸可抑制乙醇诱导的细胞凋亡,降低血清中[/font]Caspase-3[font=宋体]的表达水平;桃叶珊瑚苷则可通过抑制神经细胞凋亡,显著改善神经退行性疾病动物模型的运动及认知功能[/font][sup][color=black][18][/color][/sup][font=宋体]。[/font]2.3 [font=黑体]改善血管内皮功能障碍[/font][b][font=宋体],[/font][/b][font=黑体]促进血管新生[/font][font=宋体]血管内皮功能障碍和脑血管舒缩反应性受损是神经退行性疾病的神经学早期变化,有研究观察到神经退行性疾病更是多与脑小血管疾病合并出现,因此积极促进血管再生是克服持续微血管功能障碍的关键[/font][sup][color=black][19][/color][/sup][font=宋体]。杜仲提取液可调控大鼠内皮细胞基质金属蛋白酶[/font]2[font=宋体]([/font]matrix metalloproteinase 2[font=宋体],[/font]MMP-2[font=宋体])和组织金属蛋白酶抑制因子([/font]tissue inhibitor of metalloproteinase 2[font=宋体],[/font]TIMP-2[font=宋体])的表达,参与血管内皮基质调节,促进血管新生、重构[/font][sup][color=black][20][/color][/sup][font=宋体]。全杜仲胶囊可升高血清中血管内皮生长因子([/font]vascular endothelial growth factor[font=宋体],[/font]VEGF[font=宋体])、成纤维细胞生成因子([/font]basic fibroblast growth factor[font=宋体],[/font]bFGF[font=宋体])表达水平,对治疗股骨头缺血性坏死起着协同作用[/font][sup][color=black][21][/color][/sup][font=宋体]。内皮祖细胞是血管内皮细胞的前体,在诱导血管生成和血管修复方面发挥重要作用。有研究表明杜仲中的槲皮素具有动员内皮祖细胞([/font]endothelial progenitor cell[font=宋体],[/font]EPCs[font=宋体])归巢的功能,可通过激活磷脂酰肌醇[/font]-3-[font=宋体]羟激酶([/font]phosphatidylinositol-3-hydroxykinase[font=宋体],[/font]PI3K[font=宋体])[/font]/[font=宋体]蛋白激酶[/font]B[font=宋体]([/font]protein kinase B[font=宋体],[/font]Akt[font=宋体])[/font][font=宋体]信号通路,促进血清中[/font]EPCs[font=宋体]增殖分化,穿过血脑屏障到达病灶区,以修复受损脑血管[/font][sup][color=black][22][/color][/sup][font=宋体]。同为黄酮类成分千层纸素能提高[/font]EPCs[font=宋体]的迁徙能力,更好地促进血管新生[/font][sup][color=black][23][/color][/sup][font=宋体]。[/font]2.4 [font=黑体]提高神经突触可塑性[/font][font=宋体]突触可塑性作为神经功能网络重建的基础,是大脑学习、记忆的基本神经生物机制,在神经退行性疾病的治疗中具有重要意义。杜仲水提物具有与神经生长因子相似的诱导功能,可促使[/font]PC12[font=宋体]细胞胞体变大、逐渐伸出突触,分化为具有神经细胞形态特征的神经元样细胞[/font][sup][color=black][24][/color][/sup][font=宋体]。张秀峰等[/font][sup][color=black][25][/color][/sup][font=宋体]提出杜仲叶总黄酮可通过调控[/font]Ras[font=宋体]同源基因家族蛋白[/font]A/Rho[font=宋体]相关卷曲螺旋蛋白激酶([/font]Ras homolog gene family memberA/Rho associted coiled coil forming protein kinase[font=宋体],[/font]RhoA/ROCK[font=宋体])通路激活神经元骨架结构改变,促使神经元及突触生长相关蛋白表达,达到抑制脑出血后血肿周围组织神经元损伤、凋亡及修复神经功能的目的。同时,[/font]Kim[font=宋体]等[/font][sup][color=black][26][/color][/sup][font=宋体]通过体外实验发现桃叶珊瑚苷也可以促进神经干细胞的神经元标志物表达,并增加海马干细胞中神经元树突的延伸率。此外,该实验还探讨了桃叶珊瑚苷是否可以改善坐骨神经损伤大鼠的受伤轴突,结果显示其不仅可以促进轴突再生,还能增加生长轴突的厚度。[/font]2.5 [font=黑体]保护线粒体功能[/font][font=宋体]线粒体稳态失衡已被确定为多种神经退行性疾病的中心机制,线粒体功能障碍不仅会影响细胞氧化磷酸化,还会造成[/font]ROS[font=宋体]、钙离子堆积,引起神经元损伤或凋亡[/font][sup][color=black][27][/color][/sup][font=宋体]。据报道,槲皮素可作为线粒体解偶联剂,通过降低线粒体膜电位水平来改善线粒体功能障碍,并恢复三磷酸腺苷([/font]adenosine triphosphate[font=宋体],[/font]ATP[font=宋体])[/font][font=宋体]合成,保证对细胞的能量供应[/font][sup][color=black][28][/color][/sup][font=宋体]。[/font]Wang[font=宋体]等[/font][sup][color=black][29][/color][/sup][font=宋体]则认为槲皮素对线粒体的保护作用可能是依赖于促进线粒体[/font]Keima[font=宋体]荧光蛋白表达,以此来增强[/font]SOD[font=宋体]活性、抑制[/font]α-[font=宋体]突触核蛋白([/font]α-synuclein[font=宋体],[/font]α-Syn[font=宋体])积累、减少线粒体损伤,进而延缓疾病的进展。另外,线粒体蛋白、线粒体转录因子在维持线粒体功能和生物合成中也起到重要作用,在[/font]1-[font=宋体]甲基[/font]-4-[font=宋体]苯基吡啶离子([/font]1-methy-4-phenylpyridine[font=宋体],[/font]MPP[sup]+[/sup][font=宋体])诱导多巴胺([/font]dopamine[font=宋体],[/font]DA[font=宋体])能神经元线粒体损伤的实验中,[/font]Kang[font=宋体]等[/font][sup][color=black][30][/color][/sup][font=宋体]发现,槲皮素能升高[/font]MPP[sup]+[/sup][font=宋体]所抑制的线粒体蛋白、线粒体转录因子表达水平,且显著减轻线粒体破碎、维持线粒体长度,进一步验证了杜仲的线粒体保护作用。[/font]2.6 [font=黑体]重塑肠道菌群作用[/font][font=宋体]肠道微生物作为胃肠道与大脑之间的“桥梁”,其中菌群的代谢产物脂多糖、胆汁酸、短链脂肪酸及氧化三甲胺等均会通过多种分子机制干预疾病的发展[/font][sup][color=black][31][/color][/sup][font=宋体]。目前,国内外已有大量研究通过采用益生菌定殖和定向重塑肠道菌群来治疗神经退行性疾病,如[/font]2022[font=宋体]年[/font]Zhu[font=宋体]等[/font][sup][color=black][32][/color][/sup][font=宋体]给予[/font]AD[font=宋体]小鼠[/font]ig 2[font=宋体]种不同来源的短双歧杆菌,结果发现短双歧杆菌可有效提高肠道内短链脂肪酸的水平,修复受损的肠道上皮屏障,预防神经炎症的发生,改善[/font]AD[font=宋体]小鼠认知障碍。[/font]Wang[font=宋体]等[/font][sup][color=black][33][/color][/sup][font=宋体]使用植物乳杆菌联合美金刚治疗[/font]AD[font=宋体],发现植物乳杆菌可通过重塑肠道菌群以增强美金刚的疗效。杜仲提取物不仅可升高高脂血症大鼠模型肠道内厚壁菌门及疣微菌门丰度,降低拟杆菌门、变形菌门等有害菌丰度,较好地调控脂代谢紊乱,还可以通过影响肠道菌群调控机体多糖的分解和吸收能力,促进小鼠海马齿状回神经干细胞的分化存活,提高其学习记忆能力[/font][sup][color=black][34-35][/color][/sup][font=宋体]。[/font]2.7 [font=黑体]调节下丘脑[/font][b]-[/b][font=黑体]垂体[/font][b]-[/b][font=黑体]肾上腺轴[/font][b][font=宋体]([/font]hypothalamic-pituitary-adrenal[font=宋体],[/font]HPA[font=宋体])[/font][/b][font=黑体]轴相关神经递质[

  • 【原创大赛】被研究了八百遍的基质效应

    做农药残留经常会碰到一种现象,基质效应。小明同学做了一个实验,回收率非常高,180%,那么他做的实验非常成功吗?NO!事实上,基质效应已经被农药残留各位专家研究的可以写N本书了,而基质效应重要的评价指标就是回收率。农药残留回收率一般混标为70—120%,单标在80-100%为合格,具体要求可以参考GB/T 27404-2008.然而基质效应并不是影响回收率的唯一指标,还有前处理,还有进样系统及检测系统。所以遇到基质效应大的样品,三个字,烦烦烦。目前来讲,我们经常使用的[color=#333333]GB 23200.8-2016[/color][color=#333333],[/color][color=#333333]NY/T761-2008, GB/T20769-2008等标准中有些标准对基质效应提出了自己了解决方法,基质匹配。[/color][color=#333333]空白基质配制标准曲线,而有些标准则并没有考虑。[/color][color=#333333]实际检测过程中,有些老师认为一类样品要对应一个标曲,那么你知道有多少蔬菜种类吗?[/color][color=#333333]假设按照“科”来分类,你知道的,辣椒和茄子一个科,萝卜和白菜一个科,芹菜和胡萝卜一个科。这能行吗?[/color][color=#333333]还有老师认为选择两种作为空白基质的代表就可以了,黄瓜和西瓜。这可行吗?[/color][color=#333333]也有老师认为现如今的前处理净化已经可以解决基质问题了,这个就比较扯淡了。[/color][color=#333333]另外一种方法,标准加入法。[/color][color=#333333]它是一个比空白基质做标液步骤要求更多的方法,对实际检测来讲,能不用尽量不要用。[/color][color=#333333]为了准确度,可以,为了发表论文,可以,为了复检可疑样品,可以。[/color][color=#333333]其它是扯淡,不是每家公司都不在乎时间、人力以及物质的投入。[/color][color=#333333] [/color][color=#333333]那么实际检测过程中,如何去减少基质效应对检测过程中的影响呢[/color][color=#333333]我们是这样操作的。[/color][color=#333333]实际检测过程时,我们本身有个农产品检测基地,常检测的样品如辣椒、茄子、萝卜、白菜等都会自己种植,[/color][color=#333333]不使用农药,并且在种植过程中尽量排除农药残留的干扰,当做空白样品。[/color][color=#333333]第一步检测样品中农药残留时使用最后定容溶剂配制的标准曲线,检测出样品中的农药残留和加标样品中的农药残留。[/color][color=#333333][/color][color=#333333]第二步,使用空白样品基质配制与样品及加标样品中农药残留浓度相同或相近浓度的单个浓度点,以单标的形式重新走样。[/color][color=#333333][/color][color=#333333]以第二次走样的样品浓度及计算的回收率为准。[/color][color=#333333][/color][color=#333333]个人做法,仅供参考[/color]

  • 肖建华:科技论文引用率背后的合作机制

    科学界作为一个整体,其合作是通过论文的交流和继续发展性论文来体现的,这是一种非常松散的群体性合作机制。隐蔽在背后的是协同性动力学行为。但是,有很多的不利因素在干扰这种合作。其表象为科技论文引用率。这可以从多方面来看。发表论文有两种典型的写作目标性意识:1)为出版而进行的写作;2)为发现真理而进行的。为出版而进行的写作偏向于:基于某种可接受的、建立在经典理论上的、形式上的新颖性;它不追根究底,而是满足于另一种说法或表象。或者说是:穿新鞋走老路。因而,这类论文对广为流传的“经典”文献热衷于引用。尤其是名家的,而不管文章本身是否有这种需求。所有文献基本上是正面引用。在某种程度上,就是一种个人学术资本的买弄。一旦被读者识破,也就唯恐避之而不及。这类论文不存在合作机制,而是充满了竞争机制。而为发现真理而进行的写作多是论述某个基本现象,及相关理论所能达成的结果。这类论文从一开始就是挑刺性的。其论文引用是对比性的:正方和反方。所引用的反方的文献多为广为流传的“经典”文献,而正方的文献则是有不少“名不见经传”的作者的论文。其特点是追踪某种学术观点,力图发展它。这类论文是典型的合作机制。但是,这类论文很容易的被其论点的支柱性文献是“名不见经传”的作者的论文而被读者忽视。更不用说继续发扬了。只不过是在某个群体宣布在此学术观点(理论)下取得了大的、被证实的成果后,才为人所注目,并在此后成为广为流传的“经典”文献。无论是何种情况,高引用率的论文主体是:广为流传的“经典”文献。但是,都是过去的。而且,越是要害的、被最新的革命性研究引用的、“经典”文献越是早期出版的(被长期忽视的)。事实上,大多数人在引用这类文献时是根本上就没有任何可能得到这类文献,就更不用谈读过了。在出版文献中,这种唬人现象是极为普遍性的。其次就是:宣布在此学术观点(理论)下取得了大的、被证实的成果的那个群体成员的论文。这类论文一般地说是近期的,热点的。但是,能否持久则取决于论文本身的学术水平。研究工作有两种理性意志作为出发点:1)为某个真理而进行的;2)为普遍真理而进行的。为某个真理而进行的研究工作一般的只引用非常狭窄的文献(与论题直接联系的正面文献)。这类文献的引用率非常低。这类研究无需整体性合作机制(实际上是反对)。而为普遍真理而进行的研究工作会引用非常发散的文献(正方和反方)。它认为:科学进展是通过建立各种各样现象间的联系性来取得的,它的主要进程就是在不同的、有局限性的一系列具体理论间确立更大程度上的综合性以建立更为广泛的理论体系(形式)。这类文献一般地说引用率也非常低。这类研究强调的是整体性合作机制。总而言之:如果用文献的引用率来评价当前的研究人员,则是:1)宣布在某学术观点(理论)下取得了大的、被证实的成果的那个群体成员的论文;(垄断性的)2)与广为流传的“经典”文献的作者有某种学术继承性关系(正面的、正统的)的作者的论文;(出生论性质的)3)在某个非常狭窄的论题上、而又是当前热门话题上的作者的论文;(竞争性的)一般地说,这三类作者的论文的作者能得到当前的高引用率。不幸的是:这三类论文都是对协同性、动力学性质的科学合作机制的破坏性因素。但是,与整体性合作机制有关的研究论文和为真理而写作的论文显然在出版后的短时期内不会有高的引用率,也就是说,一切都有待后人评说。而这正是科学研究工作合作机制的关键环节。换句话说:对科学研究整体,有合作性功能的论文:在近期是低引用率的。在长期,它是必被引用的。但是,大多数还是低引用率的。因而,从长期来看,只有一种文献能有高引用率:系统性的、集成性功能的论文,必是高引用率的(长期研究工作累积而成的,可能是几代人的努力之大成)。到此为止,心理游戏的谜底就揭开了:由于广为流传的“经典”文献是高引用率的,而我的论文是高引用率的,因而,我水平高。被偷梁换柱的概念是:“有时间滞后的未来长期引用率”与“当前的瞬时引用率”。两者的深层价值完全的不等价。后果是:对引用率的追求必定破坏科学研究工作的整体性合作机制。

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