Celastrol 是從雷公藤中分離的天然萜類化合物,雷公藤是一種著名的中草藥,在幾種癌細(xì)胞系中具有抗增殖活性。方法和結(jié)果:在這里,我們研究了 Celastrol 是否誘導(dǎo)肝細(xì)胞癌 Bel-7402 細(xì)胞凋亡,并進(jìn)一步探討了潛在的分子機(jī)制。Celastrol 引起 Bel-7402 細(xì)胞的劑量和時(shí)間依賴性生長抑制和凋亡。它通過上調(diào) Bel-7402 細(xì)胞中 Bax 和下調(diào) Bcl-2 來增加細(xì)胞凋亡。此外,Celastrol 誘導(dǎo)細(xì)胞色素 c 的釋放并增加 caspase-3 和 caspase-9 的激活,表明 Celastrol 誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡與線粒體途徑有關(guān)。結(jié)論:這些結(jié)果表明,Celastrol 可誘導(dǎo) Bel-7402 細(xì)胞凋亡,這可能與線粒體介導(dǎo)的途徑激活有關(guān)。
Celastrol 是一種源自中藥植物雷公藤 Hook F.(“神藤雷霆”)的雷公藤,據(jù)報(bào)道具有多種功效,例如抗炎、抑制腫瘤血管生成、抑制腫瘤生長、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和保護(hù)細(xì)胞免受人類神經(jīng)退行性疾病的侵害。但是,作為這些功能基礎(chǔ)的機(jī)制尚未明確定義。方法和結(jié)果:在這項(xiàng)研究中,我們首次報(bào)道了 Celastrol 可以以不依賴氧的方式誘導(dǎo) HIF-1α 蛋白在多種癌細(xì)胞系中積累,并且增強(qiáng)的 HIF-1α 蛋白進(jìn)入細(xì)胞核并促進(jìn) HIF-1 靶基因 VEGF 和 Glut-1 的轉(zhuǎn)錄。Celastrol 不影響 HIF-1α 轉(zhuǎn)錄。相反,Celastrol 通過誘導(dǎo) ROS 并激活 Akt/p70S6K 信號(hào)傳導(dǎo)來促進(jìn) HIF-1α 翻譯,從而誘導(dǎo) HIF-1α 蛋白的積累。此外,我們發(fā)現(xiàn) Celastrol 對(duì) Akt 的激活是短暫的。隨著暴露時(shí)間的增加,Celastrol 對(duì) Hsp90 伴侶功能的抑制導(dǎo)致隨后的 Akt 蛋白耗竭,從而導(dǎo)致 Akt 活性的抑制。此外,在 HepG2 細(xì)胞中,HIF-1α 的積累增加了 BNIP3 的表達(dá),從而誘導(dǎo)自噬。然而,HIF-1α 和 BNIP3 不影響 Celastrol 的細(xì)胞毒性,因?yàn)?nbsp;Celastrol 殺死癌細(xì)胞的主要機(jī)制是通過刺激 ROS 介導(dǎo)的 JNK 激活和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。此外,我們的數(shù)據(jù)顯示,Celastrol 誘導(dǎo) HIF-1α 蛋白積累和增強(qiáng) HIF-1α 轉(zhuǎn)錄激活所需的劑量低于其細(xì)胞毒閾值。結(jié)論:Celastrol 對(duì)癌細(xì)胞的細(xì)胞毒性劑量在 LO2 正常人肝細(xì)胞中未表現(xiàn)出細(xì)胞毒性,這表明 Celastrol 在調(diào)節(jié) HIF-1 信號(hào)傳導(dǎo)和誘導(dǎo)自噬方面的新功能可能用于新的應(yīng)用,例如抗炎和保護(hù)細(xì)胞免受人類神經(jīng)退行性疾病的影響。
烯酰酰基載體蛋白還原酶 (ENR) 是 II 型脂肪酸生物合成中的關(guān)鍵酶,是針對(duì)肝細(xì)胞期惡性瘧原蟲的藥物發(fā)現(xiàn)的一個(gè)有前途的靶標(biāo)。方法和結(jié)果:為了鑒定 PfENR 特異性抑制劑,我們將 70 個(gè) FDA 批準(zhǔn)的、生物活性和/或天然產(chǎn)物小分子對(duì)接,這些小分子已知會(huì)抑制全細(xì)胞血期惡性瘧原蟲生長成幾種 PfENR 晶體結(jié)構(gòu)。隨后的體外活性測定從這組化合物中鑒定出一種非競爭性低微摩爾 PfENR 抑制劑 Celastrol。
Celastrol 是一種從雷公藤中純化的化合物,其制劑已用于類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的臨床治療,最近的一些研究已證明具有抗血管生成活性,并抑制小鼠腫瘤生長。然而,其抗血管生成活性是否在 Celastrol 介導(dǎo)的腫瘤生長抑制中發(fā)揮作用以及抗腫瘤活性的分子基礎(chǔ)尚不清楚。方法和結(jié)果:在這項(xiàng)研究中,我們發(fā)現(xiàn) Celastrol 抑制小鼠人膠質(zhì)瘤異種移植物的生長,這與抑制血管生成一致。有趣的是,雖然 Celastrol 對(duì) VEGF 的表達(dá)或其 mRNA 水平?jīng)]有影響,但 Celastrol 治療降低了其受體(VEGFR-1 和 VEGFR-2)的表達(dá)水平及其 mRNA 水平。結(jié)論:這些發(fā)現(xiàn)表明,Celastrol 具有作為抗血管生成藥物的潛力,因?yàn)樗谝种?VEGF 受體表達(dá)中的作用,從而可能減少 VEGF 和 VEGFR 之間的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。
HIV-1 Tat 會(huì)引起廣泛的神經(jīng)炎癥,并可能發(fā)展為艾滋病相關(guān)的腦炎和癡呆。Celastrol 具有抗氧化、抗腫瘤和抗炎活性等多種生物活性。方法和結(jié)果:在本研究中,我們研究了 Celastrol 對(duì) HIV-1 Tat 誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)的調(diào)節(jié)作用及其在星形膠質(zhì)細(xì)胞中作用的分子機(jī)制。用 Celastrol 預(yù)處理 CRT-MG 人星形膠質(zhì)細(xì)胞瘤細(xì)胞可顯著抑制 HIV-1 Tat 誘導(dǎo)的 ICAM-1/VCAM-1 表達(dá)和隨后的 CRT-MG 細(xì)胞單核細(xì)胞粘附性。此外,Celastrol 抑制 HIV-1 Tat 誘導(dǎo)的促炎趨化因子(如 CXCL10、IL-8 和 MCP-1)的表達(dá)。Celastrol 降低 HIV-1 Tat 誘導(dǎo)的 JNK MAPK、AP-1 和 NF-κB 的激活。此外,Celastrol 誘導(dǎo) HO-1 的 mRNA 和蛋白表達(dá)以及 Nrf2 激活。使用 siRNA 阻斷 HO-1 表達(dá)可逆轉(zhuǎn) Celastrol 對(duì) HIV-1 Tat 誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)的抑制作用。結(jié)論:這些結(jié)果表明,Celastrol 通過阻斷 JNK MAPK-AP-1/NF-κB 信號(hào)通路和誘導(dǎo)星形膠質(zhì)細(xì)胞中 HO-1 表達(dá),對(duì) HIV-1 Tat 誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)具有調(diào)節(jié)作用。
慢性粒細(xì)胞白血病 (CML) 中的 T315I Bcr-Abl 是引起對(duì)伊馬替尼獲得性耐藥的最臭名昭著的點(diǎn)突變。方法和結(jié)果:在本研究中,我們研究了 Celastrol 對(duì)攜帶野生型 Bcr-Abl 或 T315I 突變體的 CML 細(xì)胞的影響。結(jié)果顯示,Celastrol 有效下調(diào) Bcr-Abl 的蛋白水平,并在體外和裸鼠異種移植物中抑制 CML 細(xì)胞的生長,無論 Bcr-Abl 突變狀態(tài)如何。Celastrol 誘導(dǎo)的線粒體依賴性細(xì)胞凋亡。結(jié)論:總之,Celastrol 對(duì)攜帶野生型 Bcr-Abl 或 -T315I 突變體的 CML 細(xì)胞表現(xiàn)出強(qiáng)效活性。
在阿爾茨海默病 (AD) 患者的大腦中,神經(jīng)元變性的跡象伴有小膠質(zhì)細(xì)胞激活、炎癥和氧化損傷的標(biāo)志物。AD 神經(jīng)元細(xì)胞體內(nèi)存在硝基酪氨酸表明過氧亞硝酸鹽有助于該疾病的發(fā)病機(jī)制。具有抗氧化和抗炎活性的藥物可預(yù)防 AD 中的神經(jīng)元變性。方法和結(jié)果: Celastrol是一種植物來源的三萜,具有這些作用。在低納摩爾濃度下,發(fā)現(xiàn) Celastrol 可抑制人單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子 TNF-α 和 IL-1β。Celastrol 還降低了小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì) II 類 MHC 分子的誘導(dǎo)表達(dá)。在巨噬細(xì)胞譜系細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞中,Celastrol 減少誘導(dǎo)但非組成型 NO 產(chǎn)生。Celastrol 抑制大鼠的佐劑關(guān)節(jié)炎,在體內(nèi)表現(xiàn)出抗炎活性。給大鼠服用低劑量的 Celastrol 顯著改善了它們在記憶、學(xué)習(xí)和精神運(yùn)動(dòng)活動(dòng)測試中的表現(xiàn)。結(jié)論:Celastrol 有效的抗氧化和抗炎活性,及其對(duì)認(rèn)知功能的影響,提示該藥物可能有助于治療伴有炎癥的神經(jīng)退行性疾病,如 AD。
CAS號(hào)為34157-83-0的物質(zhì)是雷公藤紅素(Celastrol),以下是對(duì)該物質(zhì)的詳細(xì)介紹:
英文名:Celastrol
別名:南蛇藤素、苦瓜素、苦瓜甙、苦瓜苷、喜樹堿、Tripterine
分子式:C29H38O4
分子量:450.61(或450.6096)
CAS號(hào):34157-83-0
EINECS號(hào):636-472-5
性狀:紅色粉末或結(jié)晶固體
密度:1.2g/cm3
熔點(diǎn):185~200℃
沸點(diǎn):645.7°C at 760 mmHg
溶解性:可溶于二甲基亞砜(DMSO,>10mg/mL)、乙醇、DMF:PBS(pH7.2)(1:10)和DMF,不溶于水。
敏感性:對(duì)熱敏感
最大波長(λmax):424nm(MeOH)
蒸汽壓:2.14E-19mmHg at 25°C(或0.0±4.4 mmHg at 25°C)
雷公藤紅素自然存在于衛(wèi)矛科植物雷公藤(Tripterygium wilfordii Hook.f.)和南蛇藤等植物中。
它也可以從苦瓜果實(shí)的乙醇提取物中獲得。
抗癌作用:雷公藤紅素具有抗癌活性,可抑制血管內(nèi)皮生長因子受體表達(dá),抗血管生成,從而抑制腫瘤生長和存活。
抗氧化作用:它是強(qiáng)效抗氧化劑,抑制脂質(zhì)過氧化,直接清除自由基,其抗過氧化作用為生育酚的15倍。
抗炎作用:能夠抑制iNOS和炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生,具有顯著的抗炎活性。
抗類風(fēng)濕作用:是治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的有效成分之一,可抑制小鼠腹腔巨噬細(xì)胞內(nèi)外白介素-1的活性,抑制小鼠脾細(xì)胞產(chǎn)生白介素-2。
免疫調(diào)節(jié)作用:對(duì)免疫系統(tǒng)具有雙向調(diào)節(jié)作用,既可抑制又可增強(qiáng)免疫功能。
其他作用:如延長戊巴比妥鈉致小鼠睡眠時(shí)間、抑制豚鼠體外精子的受精能力等。
儲(chǔ)存溫度:建議存儲(chǔ)在-20°C或2~8°C的避光、干燥、密封環(huán)境中。
樣品溶液:應(yīng)現(xiàn)配現(xiàn)用。如需提前配制,應(yīng)分成獨(dú)立包裝冷凍保存(-20℃以下),臨用前再取出解凍,通??梢员4?周。
雷公藤紅素在醫(yī)藥領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,特別是在抗癌、抗炎和抗類風(fēng)濕等方面。
隨著對(duì)其生物活性的深入研究,雷公藤紅素有望成為新型藥物開發(fā)的重要候選化合物。
總之,CAS號(hào)為34157-83-0的雷公藤紅素是一種具有多種生物活性的天然產(chǎn)物,在醫(yī)藥領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
湖北萃園生物科技有限公司
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王玲