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榼藤子,Entada phaseoloides(L.) Merr,为豆科榼藤属植物干燥种仁,全球约有30种。我国大陆地区仅有1种,为我国傣族地区常用药之一。榼藤酰胺 A-β-D-吡喃葡萄糖苷(Entada A-β-D-Glucopyranoside,EA)是其最主要的成分之一,为含硫酰胺类成分。现代药理学研究表明,榼藤子及其提取部位和单体存在抗炎活性。其中,EA单体多次发现具有抗炎活性,但其抗炎具体机制仍不明确。因此,本文通过药理及分析手段,对EA从体外药理活性和与大分子蛋白作用机制两个方面进行研究,为将EA开发成新型有效的抗炎先导化合物提供实验基础和理论依据。 炎症是机体对各种炎性刺激所引起的组织损害而产生的一种基本的病理过程。炎症反应不仅是人生理学上的重要过程,同时从病理学角度看还会引起一系列的疾病产生,炎症的反应为多种炎症介质所介导,目前发现的炎症介质主要有组胺、5-羟色胺等生物胺类,细胞因子以及前列腺素白三烯等酯类介质。在对抗炎药物的研究中,花生四烯酸(AA)的代谢通路研究是其中重要一部分。环氧合酶-2(COX-2)和5-脂氧合酶(5-LOX)为AA代谢中最重要的两个限速酶,分别控制炎性介质前列腺素(PG)和白三烯(LTs)的产生。研究开发新型的COX-2和5-LOX双重抑制抗炎药,不仅能双重抑制炎性介质PG和LTs的产生,提高抗炎效果,而且还可以避免单一抑制产生的副作用,作为新型非甾体抗炎药,其具有良好的发展前景。 因为天然药物具有独特的结构与活性,使得对天然药物的活性单体成分的开发成为新药研究领域重要一个部分。近年来,很多从天然药物中提取的活性单体成分表现了较强的抗炎作用。但是,具有COX-2和5-LOX双重抑制活性的天然药物鲜有报道,因此对该部分的研究具有重要的意义。 为了研究EA的抗炎活性机制,本研究以脂多糖(LPS)诱导的RAW264.7细胞为炎症模型,通过 MTT实验,NO Gress实验,双抗体夹心 ELISA法、蛋白免疫印迹western blot等多种方法,研究EA的抗炎机制以及其对COX-2和5-LOX两个蛋白的抑制作用。结果表明,实验浓度下的EA对NO的产生有明显的抑制作用;ELISA实验结果说明EA可以抑制细胞中的炎性介质前列腺素E2(PGE2)和LTs的产生;Western blot实验和蛋白ELISA检测实验共同说明EA可以抑制细胞内COX-2和5-LOX的蛋白表达。实验结果表明,EA的抗炎作用源于对COX-2和5-LOX的抑制作用。 为了研究 EA与体内大分子蛋白作用的机制,从分子水平研究药物的作用机理,本实验采用经典的紫外荧光光谱分析法,分别研究了EA与人血清白蛋白(HSA),牛血清白蛋白(BSA),COX-2和5-LOX的相互作用。结果表明,EA能使四种蛋白发生荧光淬灭,说明EA与四种蛋白之间存在相互作用,且EA与血清蛋白和COX-2之间形成复合物为静态淬灭,而与5-LOX之间因为碰撞而产生动态淬灭。EA与四种蛋白之间的淬灭常数,结合位点,热力学参数等可以通过相关公式计算得到。实验同样表明,EA与COX-2和5-LOX的相互作用中,疏水作用力起主要作用,而与HSA的作用则依靠多种力共同作用;福斯特非辐射能量转移均存在于EA与这些蛋白相互作用时。 为了更直观的展示小分子化合物与大分子蛋白之间的作用,本研究采用计算机模拟分子对接法,研究了EA与血清白蛋白,COX-2和5-LOX的作用,进一步补充验证了EA与相关大分子蛋白之间的作用机制,为EA的开发研究提供基础。