【摘要】：大氣污染物、環(huán)境毒物、氧化劑侵襲人體組織器官,引起氧化應(yīng)激與炎癥反應(yīng),進(jìn)一步誘發(fā)慢性阻塞性肺病(COPD)等疾病,抑制氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)可有效干預(yù)COPD 病理進(jìn)程。Nrf2(Nuclear factor-erythroid 2-related factor 2)通路是調(diào)控人體氧化還原平衡的關(guān)鍵通路,Nrf2通過編碼Ⅱ相解毒酶和抗氧化酶抑制氧化應(yīng)激,調(diào)節(jié)機體氧化還原平衡;NF-κB(Nuclear factor κB)通路是調(diào)控人體炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵通路,抑制NF-κκB能有效抑制機體炎癥反應(yīng)。因此,激活Nrf2通路和抑制NF-κκB通路,是抑制氧化應(yīng)激與炎癥反應(yīng)的有效策略,是研發(fā)治療COPD藥物的重要途徑。天然產(chǎn)物對人類藥物發(fā)展史做出了重要貢獻(xiàn),從天然產(chǎn)物中尋找先導(dǎo)化合物和藥物,是創(chuàng)新藥物研發(fā)的重要途徑。本文圍繞“天然來源抗COPD活性成分發(fā)現(xiàn)及作用機制”方向,針對抑制氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)策略,完成了以下三部分研究工作:第一部分:異黃酮7-MBA抑制氧化應(yīng)激作用機制黃酮是一類重要的天然來源抗氧化劑,因其具有直接的自由基清除作用廣受關(guān)注,但缺少黃酮通過上調(diào)抗氧化系統(tǒng)抑制氧化應(yīng)激的系統(tǒng)性研究。課題組通過建立結(jié)構(gòu)新穎多樣的天然黃酮化合物庫,采用NAD(P)H:醌還原酶(QR)誘導(dǎo)活性實驗,篩選獲得了具備強抗氧化應(yīng)激活性化學(xué)組分——異黃酮7-MBA,并對此化合物開展了作用機制研究。發(fā)現(xiàn):C①7-MBA能夠上調(diào)NrfS、Ⅱ相脫毒酶:醌氧化還原酶1(NQO1)和抗氧化酶:γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-GCS)蛋白水平;②7-MBA通過作用于蛋白激酶促進(jìn)Nrf2蛋白磷酸化修飾激活Nrf2通路;③7-MBA能夠抑制Nrf2蛋白泛素化降解,延長Nrf2蛋白半衰期,增強Nrf2蛋白穩(wěn)定性。申請人建立了砷誘導(dǎo)人肺上皮Beas-2B細(xì)胞氧化損傷模型,探究7-MBA對細(xì)胞氧化損傷的保護(hù)作用,發(fā)現(xiàn):7-MBA能夠上調(diào)細(xì)胞內(nèi)源性抗氧化劑谷胱甘肽(GSH)水平,下調(diào)細(xì)胞內(nèi)源性活性氧(ROS)表達(dá),抑制砷誘導(dǎo)的Beas-2B細(xì)胞損傷凋亡,結(jié)果呈Nrf2依賴性。本研究工作確證了 7-MBA為新型異黃酮型Nrf2激動劑,探討了其對COPD的預(yù)防治療潛力。第二部分:芳樟抑制炎癥反應(yīng)活性成分發(fā)現(xiàn)及作用機制芳樟是我國傳統(tǒng)藥用植物,提取物具有抗炎活性,但目前并未見芳樟抗炎化學(xué)成分及作用機制研究報道。因此,課題組采用細(xì)菌脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的小鼠RAW264.7巨噬細(xì)胞細(xì)胞炎癥模型,開展了芳樟抗炎化學(xué)成分活性篩選和作用機制探究。首先,課題組通過對前期獲取的25種芳樟化學(xué)成分進(jìn)行抗炎活性篩選,確證了 8種天然化合物為芳樟植物抗炎活性分子,分別為:苯丙醇類、木脂素類、黃酮類、香豆素類和萜類化合物。其中,木脂素SMO和萜類化合物NLD首次被發(fā)現(xiàn)具有抗炎活性。因此,課題組對其開展了抗炎作用機制探究。發(fā)現(xiàn):SMO和NLD能通過抑制NF-κB通路,下調(diào)腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白細(xì)胞介素6(IL-6)和前列腺素E2(PGE2)等炎癥因子的表達(dá),抑制LPS誘導(dǎo)的RAW 264.7巨噬細(xì)胞中誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)、環(huán)氧合酶2(COX-2)和基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)等炎癥蛋白mRNA和蛋白水平的增加,緩解炎癥反應(yīng),表現(xiàn)出防治炎癥誘發(fā)相關(guān)疾病的活性潛力。本研究工作確定了苯丙醇類、木脂素類、黃酮類、香豆素類和萜類化合物為芳樟治療炎癥疾病的物質(zhì)基礎(chǔ),發(fā)現(xiàn)了木脂素SMO和倍半萜NLD兩個新型抗炎活性分子,闡明了抑制炎癥反應(yīng)的作用機制,確證了二者通過抑制炎癥反應(yīng)防治COPD的活性潛力。通過前面兩部分研究工作,課題組分別從抗氧化應(yīng)激和抗炎癥反應(yīng)兩個角度,發(fā)現(xiàn)并探究了新型活性成分作用機制及干預(yù)COPD潛力。接下來,將進(jìn)一步從氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)雙重抑制角度尋找活性更強的先導(dǎo)化合物,為研發(fā)防治COPD藥物奠定基礎(chǔ)。第三部分:滇南木姜子中氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)雙重抑制活性成分發(fā)現(xiàn)及作用機制課題組前期研究發(fā)現(xiàn),樟科木姜子屬植物滇南木姜子提取物具有較強的氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)雙重抑制活性,但目前尚無滇南木姜子化學(xué)成分和生物活性相關(guān)性研究報道。課題組通過QR和NO生成抑制實驗,評價了從滇南木姜子中分離獲得的22種化學(xué)成分的抗氧化抗炎活性,發(fā)現(xiàn)了 3-甲氧基-5-戊基苯酚(MPP)、5-羥乙基水楊酸、山奈酚和槲皮素,四種具有氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)雙重抑制活性的化學(xué)組分。通過進(jìn)一步開展MPP抑制氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)作用機制研究,發(fā)現(xiàn):①MPP能夠通過增加Nrf2蛋白穩(wěn)定性、抑制Nrf2蛋白降解,上調(diào)Nrf2及其調(diào)控的Ⅱ相脫毒酶NQO1和抗氧化酶GCLM蛋白水平;②MPP能夠抑制LPS誘導(dǎo)的NF-κB信號通路,干擾炎癥基因表達(dá)。采用砷誘導(dǎo)的人肺上皮Beas-2B細(xì)胞損傷模型,評價了 MPP對抗氧化損傷作用潛力,發(fā)現(xiàn)MPP能夠增加細(xì)胞內(nèi)源性抗氧化劑GSH水平,抑制砷誘導(dǎo)Beas-2B細(xì)胞損傷和凋亡;采用LPS誘導(dǎo)的小鼠巨噬細(xì)胞RAW264.7炎癥模型,評價了 MPP的抗炎作用,發(fā)現(xiàn)MPP能夠通過上調(diào)NF-κB抑制蛋白IκBα水平抑制NF-κB亞基p65活化,降低炎癥介質(zhì)TNF-α,IL-1β和炎癥相關(guān)蛋白iNOS,COX-2水平,抑制細(xì)胞炎性反應(yīng)。本研究確定了 MPP、5-羥乙基水楊酸、山奈酚和槲皮素4種活性成分為滇南木姜子抑制氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。其中,MPP通過靶向Nrf2調(diào)控的抗氧化系統(tǒng)和NF-κB調(diào)控的炎癥系統(tǒng)發(fā)揮氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)雙重抑制作用,并能夠抑制砷誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷,具有成為防治COPD先導(dǎo)化合物的作用潛力。綜上所述,本課題從抑制氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)角度,首次發(fā)現(xiàn)了四種具有干預(yù)COPD病理進(jìn)程活性潛力的天然化合物,包括:異黃酮7-MBA、木脂素SMO、倍半萜NLD和酚類MPP,此外,課題組進(jìn)一步確證了上述四種化合物抑制氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)的作用機制,為COPD干預(yù)藥物研發(fā)奠定了研究基礎(chǔ)。
【圖文】：

ＣＯＰＤ患者呼出氣體中活性氧（ＲＯＳ）含量升高，并且肺組織巨噬細(xì)胞、逡逑中性粒細(xì)胞等炎癥細(xì)胞數(shù)量X椉櫻郟保�，邋１１Ｋ|っ鰨茫希校幕頰叻巫櫓嬖誄中匝躉義嫌ず脫字⒎從Α＃茫希校姆⒉』迫繽跡彼盡Ｓ瀉ζ搴涂帕Ｎ錛捌淥庠村義閑曰钚匝酰ǎ潁澹幔悖簦椋觶邋澹錚紓澹鑠澹螅穡澹悖椋澹�，，＿b希櫻┘せ畈⒋碳ぞ奘上赴⒅行粵Ｏ赴�、肺辶x獻(xiàn)櫓掀は赴齲輾⒀字⒎從Γ硐治壕奘上赴置諮字⒔櫓�，包括肿笼}靛義纖酪蜃櫻ǎ裕危疲幔�、转化生长因讬循７wǎ裕牽疲ǎ常紫赴樗兀ǎ桑蹋�、捌濤烯（ＬＴ）n礎(chǔ)㈠義希遙希�、靳樒A鞍酌福ǎ停停校螅⒆櫓鞍酌福ǎ悖幔簦瑁澹穡螅椋睿螅�；上皮细胞分泌ＴＮＦ－ａ、ＩＬ－１邋ｐ、辶x希桑蹋浮ⅲ蹋裕攏礎(chǔ)ⅲ裕牽疲�、＿b希櫻輝諳赴骰蜃櫻桑蹋負(fù)停蹋裕攏醋饔孟攏行粵Ｏ赴蟈義戲巫櫓技笊掀は赴�，并生成中谢洠细胞弹芯壈白酶（ＮＥ）、ｃａｔｈｅ７w螅椋睿�、ＭＭＰ：j義蝦停遙希櫻淮罅康哪讜蔥曰钚匝醪喚黿賈路巫櫓躉�，还将进一步颖K佳字㈠義蝦艘蜃櫻ǎ危酰悖歟澹幔潁媯幔悖簦錚潁危疲耄祿罨系餮字⒒蟣澩錚鶼掠窩字⒁蜃渝義希裕危疲悖蹂澹桑蹋逗停桑蹋保寫罅坎�。渣w郵頭諾難字⒔櫓收蠢〉鶻諛讜蔥曰钚藻義涎�，再次激活ＮＦ－ｋn寡躉び胙字⒎從π緯陜菪仙蕉裥匝罰賈路五義獻(xiàn)櫓孩傺字⒔櫓蝕罅渴頭

本文編號：2671160