β-卡波林与铁屎米酮生物碱对炎性信号传导通路的调控作用

发布时间：2020-04-08 04:35

【摘要】：苦木Picrasma quassioides(D.don)Bennet是苦木科苦木属植物常被用于炎症相关疾病的治疗,具有较为良好的抗炎活性。据报道,苦木属(Simaroubaceae)植物中发挥活性的主要化学成分是吲哚类结构的生物碱,其中包括:β-卡波林生物碱、铁屎米酮及二聚体生物碱,但这类结构的天然化合物的抗炎分子机制尚不明确。课题组前期曾对苦木中的活性成分进行了系统的分离,并对分离鉴定的化合物进行抗炎活性评价,发现部分β-卡波林型和铁屎米酮型生物碱具有良好的抗炎活性。本文旨在前期研究基础上,有针对性的获得一系列吲哚生物碱,并评价它们的抗炎活性,探讨及其抗炎分子机制,为苦木属植物的临床应用提供相应的理论基础。被研究的化合物库由75个吲哚生物碱组成,这些生物碱大部分是从苦木(Picrasma quassioides)或其他苦木属植物(Simaroubaceae)中分离得到,还有一部分是经过化学合成获得。首先以LPS刺激RAW 264.7细胞释放炎症介质NO,Griess法检测化合物库中的75个单体化合物对LPS诱导巨噬细胞释放NO的抑制活性,评价化合物的体外抗炎活性,同时通过MTT法评价化合物的细胞毒性。结合NO抑制活性和细胞毒性测试结果,优选出代表性活性化合物。对活性化合物开展进一步研究,采用ELISA法检测活性化合物对LPS诱导RAW 264.7细胞释放炎症因子PGE_2、IL-6和TNF-α的抑制作用;采用Western Blot法检测活性化合物对炎症蛋白表达(iNOS和COX-2)以及对NF-κB炎性信号通路(IκB-α蛋白降解)以及对MAPK通路(JNK,p38和ERK蛋白磷酸化)的调控作用。化合物库共75个生物碱,包括39个?-卡波林型生物碱、30个铁屎米酮型生物碱、6个二聚体生物碱。筛选了以上药物在100?M浓度下对LPS诱导RAW 264.7细胞释放炎症介质NO的抑制活性,39个?-卡波林型生物碱中,有14个生物碱(11,12,13,15,21,22,23,27,29,30,31,37,41,42)表现显著的抑制活性,抑制率高于80%,但一些生物碱具有细胞毒性;30个铁屎米酮型生物碱中仅有5个生物碱(46,47,55,57,64)表现显著的抑制活性,抑制率高于80%。6个二聚体生物碱中,72和76虽然也表现较强的NO抑制率,但是MTT平行实验结果表明化合物对RAW 264.7细胞具有较强的细胞毒性,随着化合物浓度降低,细胞毒性降低但是同时NO抑制活性也渐渐消失,提示二聚体生物碱具有一定的细胞毒性,对巨噬细胞释放NO无明显抑制活性。根据初筛实验的结果,优选出4个活性化合物进行进一步的研究,其中包括两个β-卡波林生物碱:Benzalharman(23),Kumujian C(27);两个铁屎米酮生物碱:Canthin-6-one(46),9-methoxy-canthin-6-one(57)。Griess和ELISA实验结果表明:四个活性化合物均能抑制LPS诱导RAW 264.7细胞释放NO、IL-6和TNF-α。两个铁屎米酮生物碱46和57能显著抑制LPS诱导RAW 264.7细胞释放PGE_2,但两个β-卡波林生物碱23和27不能抑制PGE_2的释放。Western Blot结果表明两个β-卡波林生物碱(23,27)能下调iNOS蛋白表达,而对COX-2蛋白表达无明显抑制作用;两个铁屎米酮生物碱(46,57)能同时抑制iNOS和COX-2蛋白表达。另外四个活性化合物均能抑制NF-κB通路中IκB-α蛋白的降解。两个铁屎米酮生物碱46和57还能抑制MAPK通路中的JNK蛋白磷酸化,而且57还能下调p38蛋白磷酸化水平,但两个β-卡波林生物碱对MAPK通路中的JNK,ERK和p38蛋白磷酸化均无抑制作用。综上所述,虽然β-卡波林生物碱和铁屎米酮生物碱具有相似的吲哚结构,但两种类型的生物碱在抗炎分子机制上仍存在明显的差异。β-卡波林生物碱能阻断LPS引起的NF-κB通路的活化而对MAPK通路无影响,但铁屎米酮生物碱对NF-κB通路和MAPK通路的激活均有一定的抑制作用。
【学位授予单位】：烟台大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R285.5

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