光动力疗法 (PDT) 已被描述为一种很有前途的癌症治疗新方法。PDT 涉及优先被肿瘤细胞吸收和保留的光敏剂(光敏剂)与波长与药物吸收光谱相匹配的可见光的组合。这些因素中的每一个本身都是无害的,但当它们结合在一起时,最终会在氧气存在下产生细胞毒性产物,从而导致不可逆的细胞损伤和肿瘤破坏。金丝桃素是一种强大的天然光敏剂,存在于贯叶连翘植物中,通常被称为圣约翰草。近年来,由于几项研究确定了金丝桃素在照射后具有强大的体内和体外抗肿瘤活性,因此人们对金丝桃素作为一种潜在的临床抗癌剂的兴趣日益浓厚。对癌细胞中金丝桃素光细胞毒性的分子机制的调查表明,这种光敏剂可以以浓度和光剂量依赖性方式诱导细胞凋亡和坏死。此外,使用金丝桃素的 PDT 导致多种途径的激活,这些途径可以促进或抵消细胞死亡程序。本综述重点介绍了使用金丝桃素作为光动力剂的最新进展,并讨论了当前关于其光细胞毒性作用的信号通路的知识。
本研究的目的是确定金丝桃素对 MCF-7 (Michigan Cancer Foundation-7) 乳腺癌细胞的影响,因为已知它对乳腺癌细胞中 ADAMTS1、 3、 10 和 p53 基因的表达和调节具有抗肿瘤作用。方法和结果:培养 MFC-7 细胞,并分别给予不同剂量 (1、5 和 7.5 μg /mL) 金丝桃素。24 小时后,分离 RNA 并转录成 cDNA。通过实时 (RT)-PCR 进行表达分析,并通过 XTT 测定确定细胞存活率。 暴露于 1 μg/mL 金丝桃素后,MFC-7 细胞中 ADAMTS1 的表达下降到 0.04 倍,而 5 μg/mL 和 7.5 μg/mL 的表达分别增加了 5.6 倍和 36 倍。此外,使用 5 μg/mL 金丝桃素时,MCF7 细胞中的 ADAMTS3 表达增加了 3.9 倍。这些浓度的金丝桃素不会导致 ADAMTS10 和 p53 基因表达的显着变化。通过 XTT 测定评估的癌细胞活力显示,金丝桃素浓度为 7.5 μg/mL 导致癌细胞凋亡增加。结论:ADAMTS1 表达的增加可能防止转移或促进具有肿瘤抑制作用的辅助因子的发展。因此,金丝桃素可以通过 ADAMTS1 和 ADAMTS3 在 MFC-7 细胞中发挥其抗肿瘤和凋亡作用。
从金丝桃科植物中分离的金丝桃素和假金丝桃素是芳香族多环二酮。Daniel Meruelo 等人。等人报道,金丝桃素和假金丝桃素显示出强大的抗逆转录病毒活性,包括抗人类免疫缺陷病毒 (1,2)。然而,这些抗逆转录病毒活性的机制尚未阐明。方法和结果:在筛选蛋白激酶 C 特异性抑制剂的过程中,我们发现两种化合物都特异性抑制蛋白激酶 C,IC50 值分别为 1.7 μg/ml 和 15 μg/ml,并显示出对哺乳动物细胞的抗增殖活性。结论:这些数据表明,金丝桃素和假金丝桃素的抗逆转录病毒活性可能归因于病毒感染细胞过程中蛋白激酶 C 参与的一些磷酸化的抑制。
方法和结果:最近表明,含有金丝桃素 (1) 和假金丝桃素 (2) 的贯叶连翘粗提取物 (圣约翰草) 的组分 IIIc 在 Porsolt 后的大鼠强迫游泳试验 (FST) 中具有显着活性。然而,从该部分分离的两种萘啶在悬浮于水中给药时均不够有效。在含有原花青素的馏分存在下,1 和 2 的溶解度显着增加,尤其是原花青素 B2,它也存在于活性金丝桃组分 IIIc 中。原花青素的协同作用显着增加了 FST 中 1 和 2 的体内效应,其表现出倒 U 形剂量反应曲线。溶解的 1 和 2 的抗不动作用被多巴胺拮抗剂舒必利拮抗。结论:这些数据表明 napthodianthrones 是 H. perforatum 的抗抑郁成分,并表明多巴胺能系统参与了它们的作用。
为了解释蛋白激酶 Cα (PKCα) 在金丝桃素 (Hyp) 光激活诱导的细胞凋亡中的作用,使用小干扰 RNA 对 pkcα 基因表达进行转录后沉默。方法和结果:我们评估了 Hyp 光活化对未转染和转染 (PKCα (-)) 人神经胶质瘤细胞 (U-87 MG) 细胞死亡的影响。未检测到未转染和转染 PKCα (-) 细胞之间的细胞存活率存在显著差异。然而,沉默 pkcα 基因对细胞死亡类型有显著影响。Hyp 的光活化强烈诱导未转染细胞凋亡,但转染 PKCα(-) 细胞中坏死细胞水平显著增加。Hyp 光激活后细胞死亡的差异通过以下变化来证明:(i) 活性氧产生,(ii) Bcl-2 在 Ser70 位点的磷酸化 (pBcl-2(Ser70)),(iii) pBcl-2 (Ser70) 的细胞分布和 (iv) 内源性抗氧化剂谷胱甘肽的细胞分布及其与线粒体的共定位。方法和结果:总之,我们认为 pkcα 基因的转录后沉默和 PKCα 水平的相关降低显着影响 Bcl-2 的抗凋亡功能和抗氧化功能。这意味着 PKCα 作为 Bcl-2 激酶,间接保护 U-87 MG 细胞免受氧化应激和随后的细胞死亡。
破骨细胞诱导的骨吸收和磨损颗粒诱导的骨溶解导致假体松动,这是关节植入物失败的最常见原因之一,导致翻修手术。因此,抑制破骨细胞骨吸收,进一步防止磨损颗粒诱导的骨溶解,是修复体松动的潜在治疗策略。在这里,我们检查了光敏性金丝桃素 (HP) 对无可见光下破骨细胞生成和磨损颗粒诱导的骨溶解的治疗效果。方法和结果:HP 抑制 RANKL 诱导的骨髓巨噬细胞 (BMM) 和 RAW264.7 细胞系破骨分化,无任何细胞毒性证据。HP显著抑制成熟破骨细胞的骨吸收活性。由于先前已报道 HP 抑制其他细胞中的 ERK 和 NF-κB 等信号通路,这在破骨细胞分化中也很重要。因此,我们检查了分子机制,并表明 HP 显着抑制 ERK/丝裂原活化蛋白激酶 (MAPK) 信号通路,而不影响核因子 kappaB (NF-κB) 、c-Jun N 末端激酶 (JNK) 和 p38 信号在 RANKL 刺激的 BMM 中。进一步的体内研究表明,HP 减轻了破骨细胞的形成,随后防止了磨损颗粒引起的骨侵蚀。综上所述,结果表明 HP 通过影响体外 ERK 信号传导抑制 RANKL 介导的破骨细胞生成,并在体内抑制磨损颗粒诱导的骨溶解。结论:因此,我们得出结论,HP 可能是破骨细胞相关修复体松动的一种创新且安全的替代疗法。
CAS号548-04-9对应的化学物质是金丝桃素(Hypericin),以下是对金丝桃素的详细解析:
中文名称:金丝桃素
英文名称:Hypericin
CAS号:548-04-9
分子式:C30H16O8
分子量:504.44(或504.45)
金丝桃素是来源于植物贯叶连翘(Hypericum perforatum L.)的提取物,人类在1957年首次从藤黄科植物贯叶连翘中分离出来,属于二蒽酮类化合物,是贯叶连翘中最具生物活性的物质。贯叶连翘是近年来世界最畅销的草药之一,主要含有金丝桃苷、槲皮素、绿原酸、咖啡酸、衣马宁、金丝桃素等成分。金丝桃素在贯叶连翘全草中的含量为万分之几,对于它的提取及测试有一定的要求,以往多采用甲醇提取法,因甲醇有毒,现改用乙醇提取来获得其中的活性成分。
外观:金丝桃素为灰黄色至棕黑色(或棕褐色)流动性粉末,气味为特有清香,味苦。
熔点:299~301°C
沸点:1020.3±65.0°C(Predicted)
密度:1.915±0.06 g/cm3(Predicted)
溶解性:易溶于乙醇、二甲基亚砜、甲醇、丙酮、甲乙酮、吡啶和氢氧化钠溶液,不溶于水。
酸度系数(pKa):6.91±0.20(Predicted)
稳定性:可在-20°C下的DMSO或乙醇溶液保存长达3个月。
抗病毒:金丝桃素具有极强的抗病毒作用,能直接作用于猪瘟、口蹄疫等病毒,对高致病性禽流感病毒也有良好的杀灭效果。具体而言,金丝桃素体外实验对单纯疱疹病毒1型、2型(HSV-1、HSV-2),副流感病毒,牛痘病毒,疱疹口炎病毒有抑制作用。金丝桃素的抗病毒机制与其光敏活性有关,光照条件下,金丝桃素吸收光子,然后激发单线态氧,释放能量,产生的单线态氧进而破坏细胞膜,干扰蛋白质和核酸。
抗抑郁:在欧洲(特别是德国),金丝桃素也被用作抗抑郁药物。
抗炎:金丝桃素能抑制花生四烯酸和白三烯酸B的释放,而这两种物质是人体内包括前列腺素和细胞分裂素(可活化淋巴和T-细胞)在内的几种重要化合物的前体。
抗肿瘤:金丝桃素能引起癌细胞程序性的死亡,具有抗癌作用。
增强免疫:金丝桃素能激活单核吞噬细胞等白细胞,具有增强免疫的作用。
金丝桃素作为抗病毒纯中药制剂,是防治禽流行性感冒的首选药物。
金丝桃素既可以拌料又可以溶化在水中喂食。因为它是用乙醇提取的,有少量水不溶物,所以在喂水时要稍微加大用量。正常预防剂量为每吨饲料中添加400克,连续使用7天。治疗剂量为每只家禽每日服用5070毫克,连续使用34天。安全剂量为2克/只/日。
金丝桃素应储存在阴凉、干燥、遮光、密封、通风处,避免与异杂气味物品混同存放。金丝桃素为光敏性物质,因此在储存和使用过程中应注意避光
综上所述,金丝桃素是一种具有多种生物活性的天然植物提取物,在抗病毒、抗抑郁、抗炎、抗肿瘤和增强免疫等方面具有广泛的应用前景。在使用时,请遵循相关的安全操作规程,并咨询专业人士的建议。
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刘盼盼