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摘要:异鼠李素是一种植物类黄酮,是沙棘果实和银杏叶中最重要的活性成分之一,具有广泛的药理活性。目前对异鼠李素的研究较多,具有心血管保护、抗肿瘤、抗炎、抗氧化、器官保护、预防肥胖等作用[1]。相关机制包括调控蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)、核因子κB、丝裂原活化蛋白激酶等信号通路以及相关细胞因子和激酶的表达。异鼠李素它具有心血管保护、抗炎、抗肿瘤、抗氧化、抗菌等作用[2]。然而,对其作用机制的研究有限,本文综述了异鼠李素的药理作用及其相关作用机制。
关键词:异鼠李素、信号通路、作用机制、研究进展
【中图分类号】R97 【文献标识码】A 【文章编号】1673-9026(2021)11-01
研究表明异鼠李素对心血管疾病[3]和多种肿瘤具有广泛的药理作用,并具有预防阿尔茨海默病等神经退行性疾病的能力。异鼠李素的药理作用与其调控NF-κB、PI3K/ AKT、MAPK等信号通路及其下游因子有关。
1. 心脑血管和神经保护
心脑血管疾病死亡率高,并且发病率呈上升趋势。报道称异鼠李素还可改善神经功能,增强认知记忆。异鼠李素可通过影响PI3K/AKT和NF-κB信号通路,保护心血管细胞免受炎症、氧化损伤和凋亡。
1.1 抗动脉粥样硬化
血红素加氧酶(heme oxygenase, HO)是一种内源性的细胞保护酶对动脉粥样硬化等疾病具有保护作用。据报道HO的表达与核因子(Nuclearfactor erythroidderived 2-like 2,Nrf2)的激活有关,它可增加下游抗氧化酶基因表达来产生抗氧化的作用。磷脂酰肌醇3-激酶(PI3Ks)可以调节细胞的分化、增殖、凋亡和葡萄糖转运等多种功能。AKT又称蛋白激酶B (protein kinase B, PKB), PI3K/AKT通路不仅与nrf2核转录相关,还可以磷酸化许多下游因子从而调控细胞的功能。报道称异鼠李素可激活P13 K / AKT通路,导致活性氧水平降低从而抑制小鼠动脉粥样硬化斑块的形成。而且研究显示,使用异鼠李素可抑制PI3K/AKT信号通路,减少心脏后负荷引起的心肌肥大和纤维化。此外血管平滑肌的表型转化、增殖和胶原合成是动脉粥样硬化的基本病理特征,异鼠李素可以抑制血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMC)增殖等作用。
1.2 内皮保护
异鼠李素具有抗炎症、抗氧化、抗凋亡等作用。异鼠李素可抑制3磷酸肌醇(inositol triphosphate,IP3)敏感钙池中钙的释放,保护人脐静脉内皮细胞免受过氧化物引起的损伤。半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)作为最重要的末端切割酶,在细胞凋亡过程中起着不可替代的作用。NO是血管内皮细胞释放的重要物质,参与了内皮功能调节和细胞凋亡。有报道称异鼠李素对ox-LDL诱导的内皮细胞凋亡的保护作用与抑制OX-LDL受体1和caspase-3 mRNA的上调及降低NO释放有关。
2 抗肿瘤作用
ERK是细胞表面受体向细胞核传递信号的关键,参与细胞增殖、分化、凋亡等多种生物反应。已经表明,异鼠李素可以诱导细胞周期阻滞在G1期,减少细胞增殖通路蛋白激酶的磷酸化ERK和增殖核抗原Ki67的表达,减少bcl - 2表达,促进细胞凋亡蛋白酶3的剪切作用诱导细胞凋亡。异鼠李素通过调控Akt和MEK信号转导通路在乳腺癌中发挥抗肿瘤作用。研究发现异鼠李素可降低Ras/ MAPK通路中MEK和ERK的磷酸化,调控晚期胰腺癌细胞增殖、分化和凋亡。有报道称在体外发现异鼠李素能阻断细胞G0-G1期,阻止细胞进入DNA合成的S期,最终抑制肝癌细胞HepG-2细胞的增殖。异鼠李素还可通过降低Akt473的磷酸化水平来抑制耐药人肺癌细胞株(PC9-IR)的生长。
3. 抗炎
异鼠李素对许多疾病都有抗炎作用,如骨关节炎和牙周炎都有一定疗效。此外,异鼠李素的抗炎活性还在抗急性肺损伤、抗结核和肾脏保护等方面发挥作用。其机制与调节炎症介质、细胞因子和ROS的产生有关。有研究表明异鼠李素对急性肺损伤(acutelunginjury,ALI)模型有较好的保护作用。研究发现异鼠李素通过影响MAPK和NF-κB信号通路,抑制体内ERK、JNK和NF-κB 磷酸化,减轻ALI模型中中性粒细胞浸润和水肿。异鼠李素可以通过抑制COX-2的表达来保护小鼠免受脂多糖诱导的ALI,通过激活Nrf2信号通路来抑制脂多糖诱导的人牙龈成纤维细胞炎症。
4. 结论和观点
异鼠李素具有广泛的药理作用,其中包括抗炎、抗氧化和调节细胞凋亡。异鼠李素通过PI3K/AKT、NF-κB等信号通路和细胞因子发挥多种作用,在治疗疾病中发挥重要作用,具有很高的药用价值。但目前,异鼠李素体内研究相对较少,这对阐明其确切作用机制具有重要意義。
参考文献:
[1] CRISTINA M J,FERREIRA T M S,CABRAL L R,et al. Investigation of cytotoxic, apoptosis-inducing, genotoxic and protective effects of the flavonoid rutin in HTC hepatic cells[J]. Exp Toxicol Pathol,2011,63:459-465.
[2] TENG D,LUAN X. Research progress of isorhamnetin in pharmacodynamics Clin[J]. Journal of Traditional Chinese Medicine,2016,28(04):593-596.
[3] ZHAO Z,LIU Y. Cardiovascular protective effect of isorhamnetin Med[J]. Recapitulate, 15 (2008),2321-2323
作者简介:马徐民,1993年10月生,男,汉族,湖北襄阳,助教,硕士研究生,小分子化合物抗肿瘤细胞的机制研究
关键词:异鼠李素、信号通路、作用机制、研究进展
【中图分类号】R97 【文献标识码】A 【文章编号】1673-9026(2021)11-01
研究表明异鼠李素对心血管疾病[3]和多种肿瘤具有广泛的药理作用,并具有预防阿尔茨海默病等神经退行性疾病的能力。异鼠李素的药理作用与其调控NF-κB、PI3K/ AKT、MAPK等信号通路及其下游因子有关。
1. 心脑血管和神经保护
心脑血管疾病死亡率高,并且发病率呈上升趋势。报道称异鼠李素还可改善神经功能,增强认知记忆。异鼠李素可通过影响PI3K/AKT和NF-κB信号通路,保护心血管细胞免受炎症、氧化损伤和凋亡。
1.1 抗动脉粥样硬化
血红素加氧酶(heme oxygenase, HO)是一种内源性的细胞保护酶对动脉粥样硬化等疾病具有保护作用。据报道HO的表达与核因子(Nuclearfactor erythroidderived 2-like 2,Nrf2)的激活有关,它可增加下游抗氧化酶基因表达来产生抗氧化的作用。磷脂酰肌醇3-激酶(PI3Ks)可以调节细胞的分化、增殖、凋亡和葡萄糖转运等多种功能。AKT又称蛋白激酶B (protein kinase B, PKB), PI3K/AKT通路不仅与nrf2核转录相关,还可以磷酸化许多下游因子从而调控细胞的功能。报道称异鼠李素可激活P13 K / AKT通路,导致活性氧水平降低从而抑制小鼠动脉粥样硬化斑块的形成。而且研究显示,使用异鼠李素可抑制PI3K/AKT信号通路,减少心脏后负荷引起的心肌肥大和纤维化。此外血管平滑肌的表型转化、增殖和胶原合成是动脉粥样硬化的基本病理特征,异鼠李素可以抑制血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMC)增殖等作用。
1.2 内皮保护
异鼠李素具有抗炎症、抗氧化、抗凋亡等作用。异鼠李素可抑制3磷酸肌醇(inositol triphosphate,IP3)敏感钙池中钙的释放,保护人脐静脉内皮细胞免受过氧化物引起的损伤。半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)作为最重要的末端切割酶,在细胞凋亡过程中起着不可替代的作用。NO是血管内皮细胞释放的重要物质,参与了内皮功能调节和细胞凋亡。有报道称异鼠李素对ox-LDL诱导的内皮细胞凋亡的保护作用与抑制OX-LDL受体1和caspase-3 mRNA的上调及降低NO释放有关。
2 抗肿瘤作用
ERK是细胞表面受体向细胞核传递信号的关键,参与细胞增殖、分化、凋亡等多种生物反应。已经表明,异鼠李素可以诱导细胞周期阻滞在G1期,减少细胞增殖通路蛋白激酶的磷酸化ERK和增殖核抗原Ki67的表达,减少bcl - 2表达,促进细胞凋亡蛋白酶3的剪切作用诱导细胞凋亡。异鼠李素通过调控Akt和MEK信号转导通路在乳腺癌中发挥抗肿瘤作用。研究发现异鼠李素可降低Ras/ MAPK通路中MEK和ERK的磷酸化,调控晚期胰腺癌细胞增殖、分化和凋亡。有报道称在体外发现异鼠李素能阻断细胞G0-G1期,阻止细胞进入DNA合成的S期,最终抑制肝癌细胞HepG-2细胞的增殖。异鼠李素还可通过降低Akt473的磷酸化水平来抑制耐药人肺癌细胞株(PC9-IR)的生长。
3. 抗炎
异鼠李素对许多疾病都有抗炎作用,如骨关节炎和牙周炎都有一定疗效。此外,异鼠李素的抗炎活性还在抗急性肺损伤、抗结核和肾脏保护等方面发挥作用。其机制与调节炎症介质、细胞因子和ROS的产生有关。有研究表明异鼠李素对急性肺损伤(acutelunginjury,ALI)模型有较好的保护作用。研究发现异鼠李素通过影响MAPK和NF-κB信号通路,抑制体内ERK、JNK和NF-κB 磷酸化,减轻ALI模型中中性粒细胞浸润和水肿。异鼠李素可以通过抑制COX-2的表达来保护小鼠免受脂多糖诱导的ALI,通过激活Nrf2信号通路来抑制脂多糖诱导的人牙龈成纤维细胞炎症。
4. 结论和观点
异鼠李素具有广泛的药理作用,其中包括抗炎、抗氧化和调节细胞凋亡。异鼠李素通过PI3K/AKT、NF-κB等信号通路和细胞因子发挥多种作用,在治疗疾病中发挥重要作用,具有很高的药用价值。但目前,异鼠李素体内研究相对较少,这对阐明其确切作用机制具有重要意義。
参考文献:
[1] CRISTINA M J,FERREIRA T M S,CABRAL L R,et al. Investigation of cytotoxic, apoptosis-inducing, genotoxic and protective effects of the flavonoid rutin in HTC hepatic cells[J]. Exp Toxicol Pathol,2011,63:459-465.
[2] TENG D,LUAN X. Research progress of isorhamnetin in pharmacodynamics Clin[J]. Journal of Traditional Chinese Medicine,2016,28(04):593-596.
[3] ZHAO Z,LIU Y. Cardiovascular protective effect of isorhamnetin Med[J]. Recapitulate, 15 (2008),2321-2323
作者简介:马徐民,1993年10月生,男,汉族,湖北襄阳,助教,硕士研究生,小分子化合物抗肿瘤细胞的机制研究