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荷包牡丹碱类属于异喹啉类生物碱，人们对此类化合物的生理活性研究一直比较活跃。荷包牡丹碱具有镇痛，镇静，抗癌及肠道平滑肌解痉作用；已有报道荷包牡丹碱对人GLC 细胞，人子宫癌HeLa 细胞以及KB 细胞都有一定的增殖抑制作用，此外荷包牡丹碱对人肺腺癌细胞A549具有一定抗肿瘤作用。
1）荷包牡丹碱诱导人肺腺癌细胞A549 凋亡。
有实验探讨荷包牡丹碱对人肺腺癌细胞A549 的增殖抑制作用并对其作用机制进行研究。采用MTT 比色法检测荷包牡丹碱在不同浓度及不同时间对人肺癌细胞A549 的增殖抑制作用。利用TUNEL 法探讨荷包牡丹碱诱导人肺腺癌细胞A549 的凋亡效果；流式细胞术( FMC) 测定荷包牡丹碱对A549 肿瘤细胞周期的分布；比色法测定荷包牡丹碱对半胱天冬酶( caspase) -3 蛋白活性的影响。
结果显示，荷包牡丹碱对人肺腺癌细胞A549 增殖抑制作用随着药物浓度的升高和作用时间的延长而增强；荷包牡丹碱对A549 肿瘤细胞具有明显的凋亡效应；荷包牡丹碱与A549 肿瘤细胞作用后，发生S 期阻滞；荷包牡丹碱促使caspase-3 蛋白活化。荷包牡丹碱能有效抑制人肺腺癌细胞A549 的生长，使细胞周期阻滞在S 期，进一步诱导其凋亡，并使caspase-3 蛋白活化。caspase-3 蛋白的激活可能在荷包牡丹碱诱导A549 细胞凋亡过程中起重要作用。
2）荷包牡丹碱对人胃癌SGC-7901细胞生长的作用。
有研究探讨荷包牡丹碱对人胃癌SGC-7901细胞生长的抑制作用及其可能的机制。采用体外培养人胃癌SGC-7901细胞，MTT法测定细胞增殖情况；Hoechst33258染色观察细胞凋亡形态学变化；Western blot法检测Bax、Bcl-2和Caspase-3的表达。
MTT法显示：不同浓度的荷包牡丹碱作用于胃癌SGC-7901细胞不同的时间之后，SGC-7901细胞呈现时间及浓度依赖性的生长抑制；流式细胞仪方法显示：荷包牡丹碱可以促进胃癌SGC-7901细胞的凋亡；行Hoechest33258染色可见细胞核出现固缩、边集，形成凋亡小体等凋亡现象；Western blot法检测显示：与对照组相比，药物作用后Bcl-2表达降低，Bax、Caspase-3表达升高，Bcl-2/Bax比例失调。结论荷包牡丹碱在体外对胃癌细胞的增殖与生长具有抑制作用，可促进其凋亡，其作用可能与Bcl-2/Bax降低导致Caspase-3活化有关。
3）荷包牡丹碱对哮喘小鼠肺组织α-SMA及气道重构的影响。
有实验通过观察鼻内注射γ-氨基丁酸受体(GABAR)特异性拮抗剂荷包牡丹碱对慢性哮喘模型小鼠肺组织α-平滑肌肌动蛋白(alpha-smooth muscle actin，α-SMA)在转录水平及蛋白水平表达及气道重构的影响，探讨拮抗剂在哮喘气道重构中的治疗作用。将BALB/c小鼠随机分为正常对照组、哮喘模型组、拮抗剂干预组和激素干预组，用卵蛋白(OVA)致敏激发建立小鼠哮喘模型，采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)与免疫组化的方法研究肺组织α-SMA的表达及气道形态学参数的改变。
因此，哮喘小鼠肺组织α-SMA过量表达与哮喘发生密切相关，荷包牡丹碱可以抑制慢性哮喘模型小鼠α-SMA的表达及气道形态结构改变，作用与吸入性皮质激素相似。提示GABAR通过上调α-SMA表达，促进气道平滑肌收缩及增生，参与气道重构的调节。
4）荷包牡丹碱对小鼠下丘神经元反应潜伏期的影响。
有研究观察荷包牡丹碱对下丘神经元声反应潜伏期改变并分析γ-氨基丁酸(GABA)能神经元在下丘信息处理中的作用。在13只4～5周龄BALB/c小鼠下丘，观察并记录微电泳GABAA受体拮抗剂荷包牡丹碱(bicuculline，methiolide，BMI)对神经元纯频声反应特性的影响。提取特征频率下潜伏期等特性进行分析。结果共记录到30个单单位神经元，在BMI作用后40%(n=12)的神经元动作电位潜伏期延长，23.3%(n=7)出现特征频率改变，其中潜伏期延长的神经元中有50%(n=6)伴有特征频率改变，阈值改变具有线性趋势。因此小鼠下丘神经元反应潜伏期形成受GABA能抑制作用，并通过侧抑制作用增高神经元频率选择性。推测潜伏期变化能从突触水平反应GABA能神经元的信息整合作用。
[1] 荷包牡丹碱诱导人肺腺癌细胞A549 凋亡及其机制初探
[2] 荷包牡丹碱对人胃癌SGC-7901细胞生长的作用及机制初探
[3] 荷包牡丹碱对哮喘小鼠肺组织α-SMA及气道重构的影响
[4] 荷包牡丹碱对小鼠下丘神经元反应潜伏期的影响
[5] 荷包牡丹碱对抗γ-氨基丁酸对伏核痛反应神经元电活动的影响