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传统中药材牡丹皮是毛莨科植物牡丹的干燥根皮,药典记载其清热凉血, 活血化瘀的功效。 丹皮酚又称牡丹酚(Pae),是一种小分子酚类化合物化学名称2-羟基-4-甲氧基苯乙酮,分子量为166,分子式为C9H10O3。丹皮酚作为牡丹皮的主要成分,因其具有较好的药理活性,故得到广泛的关注。近年来,丹皮酚在抗肿瘤等领域中有很多新的进展。
丹皮酚的制备主要有以下方法:
(1)从天然产物中提取丹皮酚。丹皮酚主要从徐长卿和牡丹皮中提取分离得到,含量平均值约0.5 %~2.0 %。采用的主要方法有:有机溶剂浸出法、蒸馏法、大孔树脂法和超临界流体提取法等,应用较多的为水蒸气蒸馏法。
(2)通过化学合成方法制备丹皮酚。常用的合成方法有:付克酰基化(Friedel-Crafts)、Fries重排法和高岭土微波催化合成法。
1.1 抑制肿瘤细胞增殖,诱导细胞凋亡
Pae可以抑制直肠癌细胞增殖,并与化疗药物存在协同增效作用,对人类肝癌细胞BEL-7402、乳腺癌细MDA-MB-435 细胞和大鼠胃癌细胞株等多种肿瘤细胞都有抑制增殖和诱导凋亡的作用。同时,在乳腺癌MCF-7 细胞中发现Pae 也可以诱导细胞凋亡,其机制可能与启动线粒体凋亡途径有关, 也可能与PI3K/Atk mRNA的表达减少密切相关。
1.2 抑制瘤细胞迁移与肿瘤新生血管的形成
Pae可降低纤维肉瘤HT-1080细胞的活力,Pae能降低HT-1080细胞PI3K、 AKT 磷酸化及VEGF 的表达,效抑HUVECs 增殖及新生血管形成。 同时,Pae 还可在人纤维肉瘤细胞中通过下调MMP2、MMP9 的表达对基质溶解进行抑制, 也可达到抑制肿瘤血管的形成以及肿瘤细胞的侵袭和转移的效果。
1.3 与化疗药物的协同增效作用
Pae 能在不增加毒副作用的情况下与顺铂、紫杉醇、阿霉素等抗肿瘤药物协同,增加抗肿瘤的疗效。紫杉醇是常用的一线抗肿瘤药,然而化疗耐药性的出现极大地限制了它的使用。Pae 在人乳腺癌细胞MCF-7细胞内通过有效下调p-糖蛋白,MRP1 和BCRP 的表达,达到逆转MCF-7细胞对紫杉醇的多重抗药性的效果,其优越的逆转指数可达8.2倍。表阿霉素同样广泛应用于多种乳腺癌细胞的治疗,然而也会带来例如肝中毒等很多严重的副作用。Pae 在4T1 肿瘤小鼠中可以通过抑制PI3K/Akt/NF-κB 信号通路来缓解由表阿霉素引起的肝中毒, 发挥协同增效作用。
1.4 调控抑癌基因/ 致癌基因表达
放射增敏作用也是肿瘤治疗中的靶点之一,Pae 在人食管癌细胞 Eca-109 的体外实验中,通过下调COX-2 和Survivin 两种蛋白体的表达,对癌细胞产生放射增敏作用。
Pae 皮酚对小胶质细胞炎症反应具有抑制作用。 Pae 可以抑制脂多糖在巨噬细胞中诱导的炎性细胞因子的表达,Pae 在巨噬细胞RAW 264.7 细胞和小鼠模型中对脂多糖引起的炎症具有良好的抗性作用。在牙周炎大鼠组织炎症和损伤研究中表明,Pae加入时可观察到抗损伤作用。Pae可能会抑制促炎细胞因子, 从而对牙周炎的引起的牙龈组织炎症和牙槽骨损伤达到抑制作用。
Pae 通过调节去乙酰化酶 (SIRT1) 通路来预防内皮细胞的早衰。通过Pae的 预处使p53的表达明显下降,acety lH3K14和H4K16 蛋白的表达量也有所下降, 这些发现说明,Pae 通过调节乙酰化酶SIRT1 蛋白和其底物的表达来保护内表皮细胞对抗氧化应激造成的早衰。
Pae对烫伤诱导小鼠肝损伤肝组织中下调小鼠血清ALT、AST 水平,从而调控自噬蛋白LC3 的表达,研究表明Pae 可以有效上调自噬蛋白 LC3 表达, 从而对深Ⅱ度烫伤引起的肝损伤达到保护作用。
丹皮酚在功能性保健品开发应用方面具有一定潜在价值,但尚缺乏系统深入的毒理学安全性评价资料。本研究检测丹皮酚对线虫的急性毒性以及运动行为、摄食行为和生殖能力等指标的影响,为丹皮酚相关的功能性保健品开发利用提供毒理学安全性评价数据。线虫运动行为是反映其身体系统基本功能的指标,操作简单、敏感性高、易观察、成本低和周期短,线虫的头部摆动频率和身体弯曲频率常被用作分析其运动行为的指标;摄食行为可以反映出线虫的摄食是否受到外源药物的影响, 生殖能力的变化反映出外源药物对线虫生殖生理功能的影响。
实验显示了浓度为100 及200mg /L 的丹皮酚处理线虫24h后,均无急性毒性效应; 丹皮酚可以提高线虫的头部摆动、身体弯曲的运动能力,提高机体的活性,100 mg /L丹皮酚效果最佳,丹皮酚对线虫能量的摄入无影响,可以排除丹皮酚通过降低线虫吞咽频率,进而减少食物摄入的能量限制途经影响生理功能的可能性,丹皮酚对生殖能力无影响表明其作用期间线虫仍处于健康状态。丹皮酚对线虫未发现毒效作用,且可显著提高线虫的运动能力,其在功能性保健品开发应用方面具有一定潜在应用价值。
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