紫草素与免疫微环境的研究进展
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紫草素通过促进巨噬细胞Ⅰ型干扰素的产生抑制病毒感染胡莉蔓;陈旭央;阮旦青【期刊名称】《中国免疫学杂志》【年(卷),期】2022(38)1【摘要】目的:探讨紫草素对病毒感染的影响及其作用机制。
方法:C57BL/6J小鼠用水疱性口炎病毒(VSV)感染后,不同浓度紫草素通过腹腔注射处理小鼠,观察小鼠的生存率以及肝、脾和肺组织中的VSV病毒滴度和VSV-G病毒基因的转录水平变化;H&E组化实验检测肺部组织的损伤和炎症细胞的浸润。
RT-PCR检测小鼠肝脏、脾脏及肺中IFN-β和IL-6的mRNA表达。
在细胞实验中,用VSV病毒感染经不同浓度紫草素预处理的原代巨噬细胞,利用RT-PCR及ELISA实验方法检测IFN-α和IFN-β的mRNA水平及蛋白水平。
Western blot检测p38、ERK、JNK、p65、TBK1、IRF3蛋白磷酸化水平。
结果:紫草素处理能够显著提高VSV病毒感染小鼠的生存率;H&E组化实验结果表明,VSV病毒感染小鼠在紫草素处理后其肺组织结构的损伤和炎症细胞的浸润与对照组相比明显减少;VSV病毒感染小鼠在紫草素处理后其肝、脾和肺组织中的VSV滴度和VSV-G mRNA与对照组相比明显降低,而IFN-β的mRNA水平显著升高;在细胞实验中,紫草素能够显著提高巨噬细胞抵抗病毒感染的能力,抑制病毒基因VSV-G mRNA的表达。
紫草素能够促进病毒感染的巨噬细胞诱导IFN-α和IFN-β的产生,然而TNF-α没有明显差异。
此外,利用Ⅰ型干扰素受体的阻断抗体(IFNAR1 Ab)来阻断Ⅰ型干扰素的信号通路,发现紫草素并不能抑制VSV病毒的扩增和复制。
Western blot实验发现在病毒感染过程中,紫草素能够显著促进巨噬细胞IRF3的磷酸化。
结论:紫草素通过促进IRF3激活来上调Ⅰ型干扰素的产生从而抑制病毒感染。
【总页数】6页(P45-50)【作者】胡莉蔓;陈旭央;阮旦青【作者单位】乐清市人民医院儿科【正文语种】中文【中图分类】R392【相关文献】1.干扰素产生细胞(IPC)与肝炎:慢性丙型肝炎患者产生γ-干扰素的外周血记忆型CD8(+)T细胞水平升高2.结核分枝杆菌诱导巨噬细胞产生的条件培养基对γ-干扰素信号转导系统的抑制作用3.干扰素调节因子5通过调节M1型巨噬细胞极化促进小鼠心肌梗死后心脏重构4.蓝舌病毒通过诱导巨噬细胞产生干扰素抑制HBV增殖5.猪流行性腹泻病毒感染对猪小肠上皮细胞I型干扰素产生通路的影响因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
紫草素对荷肝癌裸小鼠移植瘤生长的抑制作用及机制武向丽【摘要】目的研究紫草素抑制荷肝癌裸小鼠移植瘤生长的作用及其机制.方法通过皮下注射肝癌细胞制备荷肝癌裸小鼠模型;设模型组,紫草素低、中、高剂量组和顺铂组,每组12只,分别隔天一次给予0.9%氯化钠溶液,紫草素0.5 mg/kg、1 mg/kg、2 mg/kg和顺铂2 mg/kg,共给药6次.观察动物生存状态和移植瘤组织生长状态,称量瘤重并计算抑瘤率;HE染色法进行肿瘤组织形态检查,TUNEL法进行细胞凋亡检查,免疫组织化学法观察肿瘤组织凋亡相关蛋白表达.结果与模型组比较,紫草素各组裸小鼠食欲和精神状态都明显好转,瘤体积小、活动度低、硬度低,移植瘤组织出现片状坏死病变、移植瘤组织细胞凋亡数量明显增多,凋亡指数显著升高[(22.93±5.40)、(39.86±8.25)、(60.74±9.61)比(2.64±1.09),P<0.05];瘤体质量显著减轻[(1.32±0.21)g、(1.18±0.17)g、(0.83±0.12)g比(1.69±0.14)g,P<0.05]、抑瘤率显著升高[(21.89±3.75)%、(30.18±4.92)%、(50.89±6.43)%比(0.00±0.00)%,P<0.01];肿瘤组织中凋亡相关蛋白[半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(caspase-3)、bcl-2相关X蛋白质(Bax、bcl-2)]中的caspase-3表达显著上调[(0.16±0.05)、(0.21±0.04)、(0.27±0.06)比(0.05±0.02),P<0.05]、Bax表达显著上调[(0.54±0.10)、(0.63±0.15)、(0.81±0.21)比(0.29±0.05),P<0.01],其中紫草素中、高剂量组bcl-2显著下调[(0.37±0.05)、(0.30±0.05)比(0.50±0.07),P<0.05],Bax/bcl-2比值显著升高[(1.17±0.25)、(1.70±0.39)、(2.71±0.68)比(0.59±0.20),P<0.05].结论紫草素具有抑制荷肝癌裸小鼠移植瘤生长的作用,可能与其调节凋亡相关蛋白表达而促进细胞凋亡、诱导肿瘤组织坏死有关.【期刊名称】《安徽医药》【年(卷),期】2019(023)005【总页数】5页(P852-855,后插1)【关键词】肝肿瘤;紫草素;细胞凋亡;顺铂;半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3;bcl-2相关X 蛋白质;小鼠,裸【作者】武向丽【作者单位】邯郸市中心医院药学部,河北邯郸 056001【正文语种】中文肝癌是全球及我国发病率和致死率均较高的恶性肿瘤之一,于我国致死率居恶性肿瘤第二位。
西藏医药2018年第39卷第4期 (总139期)●讲述● 综述●藏紫草研究现状及发展前景*次仁平措 央卓玛 格珍西藏大学医学院 西藏拉萨 850000藏 紫 草(Onose hookeri- C.B.claike var.longi-florun Duithe ) ,又名长花滇紫草, 属紫草科滇紫草多年生植物。
茎高 20~30cm , 单一或数条丛生,不分枝。
基生叶倒披针形, 长 5~15cm , 宽 5~15mm 。
茎生叶披针形或狭披针形, 长 3~ 8cm , 宽 4~10mm 。
聚伞花序多花、密集成头状, 单生茎顶, 开花时直径3~5cm , 结果时稍延伸, 长约 6cm ,花梗长约 3mm ,花萼裂片钻形, 长 10~15mm 、花冠蓝色, 紫色或淡红蓝色, 长 17~22mm , 喉部直径 7~8mm , 内面除腺体外无毛、花药基部结合, 长 7~8mm 、花丝长 5~6mm , 着生于花冠筒中部或稍上、花柱长 22~28mm ,花期6~7 月[1]。
1 生长环境特殊我国的青藏高原被称为“世界屋脊”,具有高海拔、高寒、干旱的气候条件。
据报道,仅青藏高原所产的藏医药用植物就达2600余种,就藏医所用的矿物药 分布情况来看,产于青藏高原 的约占47 %。
藏药材大多生长于高海拔、高寒缺氧、昼夜温 差悬殊、日照强烈的特殊地理环境中。
在药用动植物资源中,任何动植物药均表现为对一定地域条件的适应性,在生长过程中,逐渐形成对当地的地理和气候条件特殊要求与内在质量 变化的适应能力。
在高原环境中,藏药构成了抗寒、抗旱性强,繁殖方式特殊,光合作用有效积累高等特点。
药用效能明显高于低海拔地区代用品或同品种药材。
另外,青藏高原由于其特定地理条件,受工业污染影响很少,使得藏药能在一个纯净、少污染的环境下生长,属于真 正的“绿色药品”。
藏紫草是西藏二级濒危藏药材之一, 产于拉萨、亚东、当雄、米林、波密等海拔3100~4100 米之间的山坡草丛及山谷草地。
-药物研究•基于网络药理学与分子对接探讨紫草治疗银屑病的作用机制王宁丽李建伟王刚【摘要】目的运用网络药理学与分子对接探索紫草治疗银屑病的作用机制。
方法通过TCMSP、Pub-Chem及Swiss Taryc Prediction数据库和Gene Cards、OMIM数据库筛选紫草活性成分、疾病靶点,运用Cytoscape软件构建药物与疾病间相互作用网络,筛选紫草治疗银屑病的活性成分及靶点;基于R软件进行GO功能注释和KEGG通路富集分析;将活性成分与核心靶点进行分子对接验证。
结果预测得到17个紫草治疗银屑病的活性成分和55个差异基因,并推断其作用机制可能与乙型肝炎、糖尿病并发症、胰腺癌、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路、Rayl信号通路、IB-17信号通路等有关。
其中TNF、EGFR、MMP3、PTGS2等基因可能为关键靶点;分子对接结果显示:去氧紫草素与PTGS0蛋白的亲和力较好。
结论紫草治疗银屑病具有多成分-多靶点-多通路的作用特点,为阐述紫草治疗银屑病的作用机制和开展进一步的研究提供依据。
【关键词】紫草;银屑病;网络药理学;靶点;分子对接【中图分类号】R35.5;R758.63【文献标识码】AMechanism Sthdy of Lithospermum Erythrorhizon in the Treatment of Psoriasis Baseeon Network PharmacdogyWANG Ning-P,L)pan-weRWANG Gang(The First AffiliaUd Hospiml of Henau University of TmbitUnal Chinese Medicine,Zhenazhox Henau454000) [Abstract i Objective Netword pharmacodgp and modchlar doching were used to preXic-the mechanism of Lithospermum ErythrorUizon in the treatment of pso/asis.Methodt Based on TCMSP,PuUChem,SwissTamePpdictUn Ua-ubase and GeneCards and OMIM daubase to screen out active ingredients and corresponding Uryets of Lithospermum ErythrorUizon bp using Cytoscape software to consWuct the interactive netword among medicine and disease to screen out thepoUnUal ingredients and Uryets of Lithospermum ErythrorUizon in the Weatuent of pso/asis.In abdiUon,the information ofsignaling pathway was obuined after the GO en/chment analysis and KEGG path w ap analysis were peVormeX based on R softwares,and then the mechanism of action was expdpX.Finally, modchlar doching vevficakon of active ingredients andkey Uryets was conducuX.Reshlts)t is preXicuX that17active ingredients of comfrey for the Weatuent of pso/asis and55diRerenUal genes are obtained,and its mechanism of action map be inferred to be related to heyakUs B,diabetic complications,pancreako cancer,PI3K-Akt signaling pathway,MAPK signaling path w ap,Ray7Signal pamwap,IL17signal path-wap,eU.are related.Among them,TNF,EGFR,MMP3,PTGS2and other genes map be key taryets;modchlar doching results show that desoxyshibonin has a good—Uky with P0GS0proUin.Conclusion Based on netword pharmacology,it is dischssed that comfrey has-he chamcte/stics of multi-component-multi-taryc--multi-path w ap in the treatment ofpso/asis,which proviUcs a basis for ePcidatUg the mechanism of comfrey in the treatment of psoriasis and conductUg further research.[Keewords t Lithospermum ErythrorUizon;Psoriasis;Network Harmacodgy;Taryet;Modchlar Doching银屑病在临床中又被称之为牛皮癣,是一种极为常见且顽固的慢性复发性炎症性皮肤病。
紫草素结构摘要:1.紫草素的来源2.紫草素的化学结构3.紫草素的功效与作用4.紫草素在化妆品和药品中的应用5.紫草素的副作用与注意事项正文:紫草素是一种从紫草科植物中提取的天然化合物,具有多种生物学活性。
近年来,紫草素在化妆品和药品领域的应用越来越广泛,受到了人们的关注。
本文将详细介绍紫草素的结构、功效、应用及注意事项。
1.紫草素的来源紫草素主要存在于紫草科植物的根、茎、叶等部位,如紫草(Lithospermum erythrorhizon)、新疆紫草(Arnebia euchroma)等。
这些植物在我国有着悠久的药用历史,被广泛应用于治疗皮肤病、创伤感染等方面。
2.紫草素的化学结构紫草素是一种具有复杂化学结构的化合物,其化学式为C16H18O5,结构中包含两个苯丙素环,以及一个糖苷残基。
紫草素的结构特点使其具有多种生物学活性。
3.紫草素的功效与作用紫草素具有抗炎、抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、抗过敏等多种生物学活性。
在医学上,紫草素被用于治疗皮肤病、烧伤、创伤感染等症。
此外,紫草素还具有保肝、抗糖尿病、抗菌等作用。
4.紫草素在化妆品和药品中的应用紫草素在化妆品领域的应用主要是作为天然染料、抗炎剂和抗氧化剂。
在药品领域,紫草素被用于治疗皮肤病、病毒感染等症。
由于紫草素具有多种生物学活性,其在化妆品和药品领域的应用前景十分广阔。
5.紫草素的副作用与注意事项虽然紫草素具有多种生物学活性,但过量使用也可能产生副作用。
研究表明,紫草素具有一定的肝毒性,长期大量使用可能导致肝损伤。
因此,在使用紫草素时应遵循医生建议,并注意控制使用剂量。
此外,紫草素过敏体质者应避免使用。
总之,紫草素作为一种具有多种生物学活性的天然化合物,在化妆品和药品领域的应用潜力巨大。
紫草醌和紫草素
紫草醌和紫草素是紫草根(Scientific name: Lithospermum erythrorhizon)中的两种活性成分。
紫草根是一种传统的草本植物,广泛分布于亚洲地区,包括中国、日本和韩国等地。
紫草醌(Shikonin)是紫草根中最主要的成分之一,它是一种呈红色结晶的化合物。
紫草醌具有多种生物活性,包括抗炎、抗菌、抗氧化、抗肿瘤和免疫调节等作用。
它被广泛应用于中药领域,特别是在外用药膏、乳霜和口腔护理产品中。
紫草素(Alkannin)是另一种紫草根中的活性成分,也是一种红色结晶化合物。
紫草素具有抗菌、抗炎、抗氧化和抗肿瘤等多种生物活性。
它在中药和化妆品行业中被广泛应用,常用于皮肤护理产品和染发剂中。
紫草醌和紫草素被认为是紫草根具有药用价值的重要成分,它们的药理作用和临床应用正在被广泛研究。
然而,需要注意的是,紫草醌和紫草素在纯度、稳定性和安全性方面存在一定的挑战,因此在使用紫草根或其提取物时应注意选择可靠的产品和适当的用量,以确保安全和有效的使用。
同时,对于个体过敏或存在特殊病症的人群,应在医生指导下使用。
紫草素结构
摘要:
1.紫草素的定义
2.紫草素的结构特点
3.紫草素的功能与应用
4.紫草素的发展前景
正文:
紫草素是一种天然的有机化合物,属于类胡萝卜素家族,广泛存在于紫草科植物中。
其化学名称为β-胡萝卜素-9,10-二醇,是一种脂溶性化合物,具有鲜艳的红紫色。
紫草素的结构特点是其分子中有两个共轭的双键,这使得它在生物体内具有很强的抗氧化性。
这种抗氧化性能够保护细胞免受自由基的损害,因此,紫草素在生物体内具有很多重要的生理功能。
紫草素在生物体内的功能主要体现在以下几个方面:首先,紫草素是一种强力的抗氧化剂,可以有效地保护细胞免受氧化应激的损害。
其次,紫草素可以促进细胞的生长和修复,对于维护皮肤的健康和预防眼部疾病都有重要的作用。
此外,紫草素还被发现可以提高免疫力,预防癌症的发生。
随着对紫草素研究的深入,其应用领域也在不断扩大。
目前,紫草素已经被广泛应用于食品、保健品和药品等领域。
在未来,随着科技的发展,紫草素有望在更多的领域发挥其作用。
总的来说,紫草素是一种具有重要生理功能和广泛应用前景的天然化合物。
紫草素结构式紫草素的简介紫草素是一种天然植物化合物,也是红豆杉科植物紫草中的一种有效成分。
它具有多种生物活性,如抗菌、抗炎、抗肿瘤等,因此被广泛应用于医药和保健品领域。
本文将对紫草素的结构式、合成方法、生物活性及应用进行详细探讨。
紫草素的结构式紫草素的化学名称是7,8,9,10-四氢-13-羟基-13a,18-乙酰氧基二苯并山莨菪烷-6,11,12-三酮。
它的分子式为C22H25NO6,分子量为399.44。
以下是紫草素的结构式:H3C O| ||H3C-C-O-CCH3|/ |HC-O-CH| ||OH紫草素的合成方法紫草素的合成主要通过天然产物的提取和人工合成两种途径。
天然产物提取直接从紫草植物中提取紫草素是一种常见的方法。
首先将紫草植物加入适量的溶剂中,如甲醇、乙醇或醚类溶剂,然后经过超声辅助提取或浸提等方法,得到含有紫草素的提取液。
最后,通过蒸发、浓缩等步骤,得到紫草素的纯品。
人工合成紫草素的人工合成是一种具有挑战性的有机合成过程。
目前已有不少研究报道了紫草素的人工合成方法。
一种常见的合成路线是以苯甲醛为起始原料,通过一系列的化学反应步骤,如亲核取代、氧化还原等,逐步合成紫草素。
紫草素的生物活性紫草素具有多种生物活性,以下是一些主要的生物活性:1.抗菌活性:紫草素对多种细菌、真菌和病毒具有抑制和杀灭作用,特别是对革兰氏阳性菌具有较强的抗菌活性。
2.抗炎活性:紫草素可以抑制炎症反应,减轻炎症症状,对于炎症性皮肤病和炎症性肠病等疾病有一定的治疗效果。
3.抗肿瘤活性:紫草素具有一定的抗肿瘤活性,可以抑制肿瘤细胞的增殖和扩散,对于某些肿瘤具有一定的治疗效果。
4.抗氧化活性:紫草素可以清除自由基,保护细胞免受氧化损伤,具有一定的抗衰老效果。
紫草素的应用紫草素由于其良好的生物活性,已被广泛应用于医药和保健品领域。
医药应用紫草素可以作为抗菌药物和抗炎药物应用于医药领域。
它可以用于治疗皮肤感染、口腔炎症等疾病,也可以作为化疗药物辅助治疗某些癌症。
紫草素促进皮肤伤口愈合机制研究进展
李蒙娜;闫言;王宝玺
【期刊名称】《中医药学报》
【年(卷),期】2018(046)002
【摘要】皮肤伤口愈合是由组织损伤引起的一系列复杂的调节过程,其机制包括炎症反应、纤维组织增生和疤痕形成等.紫草素作为一种从传统中药紫草中提取的化合物,具有多种生物活性,如抗肿瘤、抗炎、促进伤口愈合、抗感染、抗氧化、抗血栓等,尤其其抗炎和抗肿瘤活性已被大量实验研究证实.本文在介绍紫草素和皮肤伤口愈合过程的基础上,重点就紫草素对皮肤伤口愈合作用机制进行综述,为其在皮肤科的应用提供参考,也为后续对其作用机制的研究提供思路.
【总页数】5页(P124-128)
【作者】李蒙娜;闫言;王宝玺
【作者单位】中国医学科学院整形外科医院皮肤科,北京100144;中国医学科学院整形外科医院皮肤科,北京100144;中国医学科学院整形外科医院皮肤科,北京100144
【正文语种】中文
【中图分类】R751;R285.5
【相关文献】
1.牛骨胶原低聚肽促进皮肤切口手术模型小鼠术后伤口愈合的机制研究 [J], 鲍雷;肖杨;李迪;徐腾;秦桐;金金;李勇
2.创面封闭负压引流技术促进伤口愈合的作用机制研究进展 [J], 邓贱晚;王维平
3.渗透促进剂对紫草素透过大鼠腹部皮肤的作用 [J], 朴美兰;张善玉;崔京浩;韩基哲
4.茶叶组分促进皮肤伤口愈合作用的研究进展 [J], 朱强强;孙膑;张云鹤;杨晓颖;向泽敏;黄业伟
5.紫草素抑制炎症促进驴皮伤口愈合的效果 [J], 梁巩;王艳萍;苗凯;王璐;王晓路;曾维斌
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Pharmacy Information 药物资讯, 2020, 9(2), 64-70Published Online March 2020 in Hans. /journal/pihttps:///10.12677/pi.2020.92010Research Progress in ImmuneMicroenvironment of ShikoninJunfei Zhou, Xuemei Ji, Yu Liu*School of Life Science and Technology, China Pharmaceutical University, Nanjing JiangsuReceived: Mar. 1st, 2020; accepted: Mar. 16th, 2020; published: Mar. 23rd, 2020AbstractShikonin is a naphthoquinone compound extracted from comfrey, which has various biological ac-tivities of anti-tumor, antiviral, anti-inflammation and anti-bacteria. In recent years, its effect on immune diseases and tumor immunotherapy has received extensive attention and research. In this paper, the research progress of shikonin on T cells, DC cells, macrophages and other immune cells was reviewed to provide references for the research and utilization of shikonin and its deriv-atives.KeywordsShikonin, Immune Microenvironment, Immunotherapy紫草素与免疫微环境的研究进展周俊菲,纪雪梅,刘煜*中国药科大学生命科学与技术学院,江苏南京收稿日期:2020年3月1日;录用日期:2020年3月16日;发布日期:2020年3月23日摘要紫草素是从紫草科植物中提取的一种具有抗肿瘤、抗病毒、抗炎、抗菌等多种生物活性的萘醌类化合物。
近年来,其对于免疫性疾病和肿瘤免疫治疗的作用得到了广泛的关注和研究。
本文以紫草素对T细胞,DC 细胞和巨噬细胞等免疫细胞作用的研究进展进行综述,为紫草素及其衍生化合物的研究及利用提供参考。
*通讯作者。
周俊菲 等关键词紫草素,免疫微环境,免疫治疗Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言紫草素(Shikonin)是从紫草科植物藏药藏紫草Onose hookeri-C.B.claike var.longi-florun Duithe.、新疆紫草Arnebia euchroma (Royle ) Johnst.和紫草Lithospermum erythrorhizon Sieb. et Zucc.的干燥根中提取分离的一种红色成分,属萘醌类化合物,分子式为C 16H 16O 5,结构式见图1,具有抗炎、抗氧化应激、抗病毒、抗肿瘤、抗菌等多种生物学活性[1] [2]。
在紫草素的抗肿瘤作用中,有大量研究表明紫草素可以通过多种不同的方式抑制肿瘤细胞。
紫草素能够增加细胞内ROS (reactive oxygen species ,活性氧簇),降低线粒体膜电位以及Noxa 和tBid 促凋亡蛋白的表达,同时伴随DNA 片段化,诱导Caspase 依赖的人组织细胞淋巴瘤U937细胞的凋亡,发挥抗组织淋巴瘤的作用[3]。
紫草素诱导RIP1 (Receptor-interacting protein 1,受体相互作用蛋白激酶1)和RIP3 (Receptor-interacting protein 3,受体相互作用蛋白激酶3)表达及RIP1/RIP3坏死体的形成,增加细胞内ROS 和MitoSOX (Mitochondrial Superoxide Indicator ,线粒体超氧化物)来诱导神经胶质瘤细胞的坏死[4]。
此外,紫草素被证明可以非凋亡途径诱导人乳腺癌细胞MCF-7细胞坏死,从而绕过由p-糖蛋白、Bcl-2和Bcl-xL 介导的乳腺癌细胞紫杉醇耐药[5]。
紫草素在抗病毒和抗菌方面也发挥一定作用,研究表明紫草素可以抑制EV71 (Enterovirus 71,肠道病毒71型) [6]、H1N1 (Influenza a ,甲型流感) [7]和HIV-1 (Human Immuno-deficiency Virus ,人免疫缺陷病毒1型)等病毒。
其中抗HIV-1病毒的作用主要是通过抑制单核细胞趋化和钙通量,调节各种趋化因子,同时通过下调HIV-1协同受体CCR5基因和蛋白的表达,抑制HIV-1的复制[8]。
紫草素联合膜渗透剂和ATP 酶抑制剂,可显著抑制MRSA (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus ,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)的生长,诱导MRSA 细胞质膜的破坏,导致细胞解体和裂解。
而添加肽聚糖可抑制抗菌活性,表明紫草素该抗菌作用和其与细胞表面的肽聚糖的相互作用有关[9]。
除此之外,多项研究发现紫草素可通过调控T 细胞、巨噬细胞、B 细胞、中性粒细胞等免疫细胞的功能,进一步调节TNFα、IFN-γ、IL-12和IL-10等多种细胞因子的分泌来调控疾病的进展。
本文就紫草素与免疫细胞及与疾病的相关性研究进行综述。
Figure 1. Chemical structures of Shikonin (1) and its enantiomer, Al-kannin (2)图1. 紫草素及其对映异构体(左旋紫草素)的化学结构式周俊菲等2. 紫草素与免疫细胞2.1. T细胞自身反应性T细胞可诱发自身免疫性疾病,而同种反应性T细胞可引起移植物排斥反应[10]。
引流淋巴结中激活的T细胞迁移到移植器官/组织,协调移植排斥反应的过程,通过激活效应T细胞产生大量促炎细胞因子,导致组织破坏和最终的同种异体排斥反应,因此抑制T细胞的活化可抑制排斥反应的关键。
研究发现紫草素可通过抑制mTOR信号通路抑制T细胞的增殖及活化,减少促炎细胞因子的基因表达,包括IFNγ、IL-6、TNFα、IL-17A,增加抗炎介质IL-10、TGF-β1的表达,发挥抑制移植物的排斥反应;同时紫草素可能通过上调DC细胞中IDO (Indoleamine 2,3 dioxygenase,吲哚胺2,3双加氧酶)基因表达,阻碍其成熟分化,诱导CD4+Foxp3+Tregs细胞(Regulatory cells,调节性T细胞)的产生,显著延长同种异体皮肤移植的小鼠存活时间(p < 0.01) [11]。
Th细胞(helper T cell,辅助性T细胞)在关节炎中起着重要作用,Th1细胞驱动疾病的发生与疾病炎症有关,而Th2细胞在一定程度上对抗炎症。
在正常情况下,Th1和Th2细胞相互促进,相互制约,使机体Th1/Th2细胞维持一定的平衡;在某种特定的病理环境中会导致Th1/Th2的失衡,首先可能是Th1和Th2细胞数量分化不平衡,使得Th1和Th2细胞所分泌的炎性细胞因子和抗炎细胞因子失衡,从而启动疾病的发生。
在关节炎动物模型中,紫草素通过调节T-bet转录因子降低Th1细胞因子TNFα和IL-12的表达,以及增加GATA3转录因子的表达,上调Th2细胞因子IL-4和IL-10的表达,通过调节Th细胞由Th1细胞向Th2细胞极化从而发挥抗炎的作用,结果明显减少了滑膜组织和关节软骨的损伤[12]。
紫草素以PKM2 (pyruvate kinase,丙M2型酮酸激酶)相关途径,抑制由Hcy (homocysteinemia,同型半胱氨酸血症)增强的葡萄糖代谢,抑制糖代谢中间产物使CD4+ T细胞IFN-γ分泌量减少,抑制巨噬细胞向M1促炎表型极化,改善动脉粥样硬化[13]。
另外,研究表明紫草素能够通过NF-κB和MAPK信号途径抑制T淋巴细胞的增殖与激活,即通过抑制IKKβ活性和JNK 磷酸化而不影响ERK和P38蛋白磷酸化,发挥抑制IL-2、IFN-γ分泌和促进细胞周期阻滞的作用。
以上结果表明紫草素具有开发为免疫抑制药物的潜在价值[14]。
2.2. DC细胞(Dendritic Cells,树突状细胞)研究发现,紫草素可以强烈刺激肿瘤细胞的ICD (Immunogenic cell death,免疫原性细胞死亡),通过DC细胞诱导出强有力的免疫反应,抑制肿瘤的生长和转移[15][16][17]。
深入研究表明,紫草素作用于分子靶点hnRAPA1 (heterogeneous nuclear ribonucleoprotein A1,异质核核糖核蛋白A1)诱导乳腺癌中ICD,hnRAPA1是颗粒酶A的底物,可干扰RNA合成导致免疫介导的程序性细胞死亡[16]。
紫草素使DC细胞表型和功能成熟,增加Th17 (T helper cell 17,辅助T细胞17)细胞群,从而增强Th1细胞和细胞毒性T细胞活性,发挥杀伤肿瘤及诱导肿瘤细胞裂解的作用,因此,紫草素可作为增强DC细胞免疫治疗疫苗的佐剂[18]。
在哮喘的人和动物模型中,CD4+Th2淋巴细胞起着关键作用,而DC细胞是肺中主要的抗原呈递细胞,在Th2启动和维持过敏性气道炎症中发挥重要作用[19]。
紫草素通过降低MHC II类分子、共刺激分子CD80、CD86、OX40L和CCR7的细胞表面表达,呈剂量依赖性地抑制卵白蛋白(OVA)和胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)共诱导的BM-DC (bone marrow-derived dendritic cells,骨髓来源树突状细胞)分化成熟,从而抑制CD4+ T细胞的增殖以及Th2细胞因子的IL-4和IL-5的释放,抑制过敏性气道炎症[20]。
2.3. 巨噬细胞用LPS (脂多糖)刺激THP-1单核细胞的实验发现,紫草素显著抑制了大约50个的炎症早期表达基因,其中一些与趋化因子和炎症调节的相关细胞因子一致,如TNF-α,CCL8,IL-1β和NFATC3,结果证明周俊菲等紫草素对巨噬细胞的活化有很强的抑制作用[21]。