本發(fā)明屬于醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種從植物膽木莖中分離得到的新生物堿苷類化合物Naucleamide G在制備抗炎藥物中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
抗炎藥物一般是通過調(diào)節(jié)對炎癥具有重要作用的促炎性因子(TNF-α、IL-1β、IL-6等)的水平,從而發(fā)揮其抗炎作用。關(guān)于抗炎機制方面的研究,文獻對很多信號通路在炎癥方面的作用進行了描述(Guha M,Mackman N.LPS induction of gene expression in human monocytes.Cell Signal.2001,13:85-94),其中,核因子-κB(NF-κB)與絲裂原激活的蛋白激酶(MAPK)是與炎癥相關(guān)的兩條重要通路。研究表明,NF-κB主要是通過IκB激酶(IKK)介導的IκB-α的磷酸化與降解而激活的;在MAPK信號通路中,ERK、JNK和p38是與炎癥關(guān)系密切的三個亞族,也被認為是抗炎藥物作用的重要靶點。
膽木(Nauclea officinalis)為茜草科烏檀屬植物,分布于我國的海南、廣西和廣東一帶,其莖、皮均可入藥,性味苦寒,具有清熱解毒,消腫止痛之功效。我國南方民間常用于感冒發(fā)熱、肺炎、腸炎、痢疾等病的治療(《中華本草》,1999,6:456)。同時,膽木也是一味黎族醫(yī)學中常用的植物藥,收載于《黎族醫(yī)藥》。目前,國內(nèi)有“膽木注射液”和“膽木浸膏片”兩種中藥制劑,臨床用于急性扁桃炎、急性咽炎、急性結(jié)膜炎和上呼吸道感染。文獻報道膽木中主要含有生物堿、五環(huán)三萜等多種化學成分,以生物堿類成分居多(宣偉東.中藥膽木和云南狗牙花活性成分研究,復旦大學,2005;胡欣.烏檀化學成分分離分析與相關(guān)成分活性、藥動學研究.沈陽藥科大學,2007;孫靜勇.膽木和山香圓化學成分及其生物活性成分研究.山東大學,2008)。膽木制劑的主要工藝過程是水煎醇沉,其制劑中活性物質(zhì)尚不明確。
發(fā)明人前期研究了膽木提取物的抗炎活性,結(jié)果表明,膽木提取物具有較好的抗炎活性(Zhai X T,Zhang Z Y,Jiang C H,et al.Journal of Ethnopharmacology 2016,183:159-165)。本專利是前期研究的繼續(xù)。
發(fā)明人前期利用柱色譜技術(shù)結(jié)合Waters自動純化系統(tǒng)從膽木中分離出了一個全新的化合物,命名為Naucleamide G(朱粉霞,王靜靜,宋捷,等.膽木的化學成分研究.藥學學報.2013,48(2): 276-280),其分子式為C25H32N2O8,分子量為488.53,結(jié)構(gòu)式如下圖所示:
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供Naucleamide G在制備抗炎藥物中的應(yīng)用。
本發(fā)明的第一方面,發(fā)明人研究了Naucleamide G對LPS刺激的RAW 264.7細胞中炎癥因子IL-1β和TNF-α的生成以及IL-1β和TNF-αmRNA表達的影響,從而研究了Naucleamide G的抗炎活性。
本發(fā)明的第二方面,發(fā)明人研究了Naucleamide G在LPS刺激的RAW 264.7細胞中發(fā)揮抗炎作用的分子機制。Naucleamide G經(jīng)LPS刺激的RAW 264.7細胞體外實驗,發(fā)現(xiàn)該化合物可以抑制NF-κB信號通路中IKKα、IκB-α和p65的磷酸化;此外,Naucleamide G也能夠抑制MAPK信號通路中ERK、JNK和p38的磷酸化。
研究結(jié)果表明,本發(fā)明中的化合物Naucleamide G能夠顯著地抑制IL-1β和TNF-α生成及其mRNA的表達,對炎癥有明顯的抑制作用,因此可以用于制備抗炎藥物。此外,抗炎機制研究表明,Naucleamide G能夠抑制LPS刺激的RAW 264.7細胞中的NF-κB和MAPK信號通路,從而解釋了Naucleamide G發(fā)揮抗炎作用的分子機制。
附圖說明
圖1是Naucleamide G對LPS刺激的RAW 264.7細胞活力的影響;
圖2是Naucleamide G對LPS刺激的RAW 264.7細胞中炎癥因子生成的影響,其中A是Naucleamide G對IL-1β水平的影響,B是Naucleamide G對TNF-α水平的影響;
圖3是Naucleamide G對IL-1β和TNF-αmRNA表達的影響,其中A是Naucleamide G對IL-1βmRNA生成的影響,B是Naucleamide G對TNF-αmRNA生成的影響;
圖4是Naucleamide G對LPS刺激的RAW 264.7細胞中NF-κB信號通路的抑制作用, 其中A是Naucleamide G對IκB磷酸化的影響,B是Naucleamide G對p65磷酸化的影響,C是Naucleamide G對IKKα磷酸化的影響;
圖5是Naucleamide G對LPS刺激的RAW 264.7細胞中MAPK信號通路的抑制作用,其中A是Naucleamide G對ERK磷酸化的影響,B是Naucleamide G對JNK磷酸化的影響,C是Naucleamide G對p38磷酸化的影響。
具體實施方法
下面通過實施例和附圖進一步描述本發(fā)明,但本發(fā)明的實施不僅限于此。本發(fā)明所用試劑和原料均可購得或按文獻方法制備。
實施例中未注明具體條件的試驗方法,通常按照常規(guī)條件,或按照制造廠商所建議的條件。
實施例:本發(fā)明化合物Naucleamide G對LPS刺激的RAW264.7細胞中炎癥具有良好的抑制作用。
(一)細胞培養(yǎng)
小鼠RAW 264.7巨噬細胞,購自中科院上海細胞庫。在37℃,5%CO2條件下,用含10%HyClone胎牛血清、100U/mL青霉素及100mg/mL鏈霉素的DMEM不完全培養(yǎng)基培養(yǎng),0.5%胰酶消化傳代。所有操作均為無菌操作。
(二)細胞活力實驗
RAW 264.7細胞接種于96孔板中(4×106個/mL),每組六個復孔,每孔含200μL不完全高糖DMEM培養(yǎng)基。細胞貼壁后,用PBS洗滌細胞一遍,對照組加入不完全高糖培養(yǎng)基,誘導組加入含1μg/mL LPS的不完全高糖培養(yǎng)基,給藥組加入25、50、100和200μM的Naucleamide G溶液和含1μg/mL LPS的不完全高糖培養(yǎng)基,于37℃,5%CO2孵育箱中培養(yǎng)24h后,加20μL 5mg/mL MTT培養(yǎng)4h,棄去培養(yǎng)液,細胞用PBS洗滌一遍,加150μL DMSO,微波震蕩15min,用酶標儀檢測570nm和490nm處的OD值。細胞活力=[(OD570-OD490)sample/(OD570-OD490)control]×100%。
結(jié)果如圖1所示,25~200μM濃度的Naucleamide G對細胞活性的影響與對照組和誘導組相比較無明顯差異(P>0.05),表明Naucleamide G沒有顯著的細胞毒性。
(三)Naucleamide G對LPS刺激的RAW 264.7細胞中IL-1β生成的影響
本實驗通過ELISA試劑盒檢測異Naucleamide G加藥組對LPS刺激的RAW 264.7細胞產(chǎn)生IL-1β的影響。RAW 264.7細胞接種于96孔板中(4×106個/mL),每組六個復孔,每孔含200μL不完全高糖DMEM培養(yǎng)基。細胞貼壁后,用PBS洗滌細胞一遍,對照組加入不完全高糖培養(yǎng)基,誘導組加入含1μg/mL LPS的不完全高糖培養(yǎng)基,給藥組加入25、50、100和200μM的Naucleamide G溶液和含1μg/mL LPS的不完全高糖培養(yǎng)基,于37℃,5%CO2孵育箱中培養(yǎng)24h后,吸50μL上清液,根據(jù)ELISA試劑盒(杭州聯(lián)科生物技術(shù)有限公司)的操作說明書進行操作,檢測IL-1β含量。
結(jié)果如圖2A所示,LPS誘導組的IL-1β水平顯著高于對照組(P<0.01);給藥組的IL-1β水平與誘導組相比,有顯著差異(P<0.05);當Naucleamide G濃度達到50μM水平以上時,其對IL-1β抑制作用成劑量依賴性,與誘導組相比,50、100和200μM水平的Naucleamide G對IL-1β生成的抑制率分別為29.82%,37.77%和63.39%。
(四)Naucleamide G對LPS刺激的RAW 264.7細胞中TNF-α產(chǎn)生的影響
本實驗通過ELISA試劑盒檢測異Naucleamide G加藥組對LPS刺激的RAW 264.7細胞產(chǎn)生TNF-α的影響。RAW 264.7細胞接種于96孔板中(4×106個/mL),每組六個復孔,每孔含200μL不完全高糖DMEM培養(yǎng)基。細胞貼壁后,用PBS洗滌細胞一遍,對照組加入不完全高糖培養(yǎng)基,誘導組加入含1μg/mL LPS的不完全高糖培養(yǎng)基,給藥組加入25、50、100和200μM的Naucleamide G溶液和含1μg/mL LPS的不完全高糖培養(yǎng)基,于37℃,5%CO2孵育箱中培養(yǎng)24h后,吸50μL上清液,根據(jù)ELISA試劑盒(杭州聯(lián)科生物技術(shù)有限公司)的操作說明書進行操作,檢測TNF-α含量。
實驗結(jié)果如圖2B所示,LPS誘導組的TNF-α水平顯著高于空白對照組(P<0.01);給藥組的TNF-α水平與誘導組相比,有顯著差異(P<0.05),上述結(jié)果表明Naucleamide G能顯著抑制LPS誘導RAW 264.7細胞產(chǎn)生TNF-α。
(五)Naucleamide G對IL-1βmRNA表達的影響
本實驗使用Trizol試劑提取對照組、誘導組和Naucleamide G給藥組的RAW 264.7細胞產(chǎn)生的IL-1βmRNA,利用RT-PCR確定mRNA的相對含量。RAW 264.7細胞接種于96孔板中(4×106個/mL),每組六個復孔,每孔含200μL不完全高糖DMEM培養(yǎng)基。細胞貼 壁后,用PBS洗滌細胞一遍,對照組加入不完全高糖培養(yǎng)基,誘導組加入含1μg/mL LPS的不完全高糖培養(yǎng)基,給藥組加入25、50、100和200μM的Naucleamide G溶液和含1μg/mL LPS的不完全高糖培養(yǎng)基,于37℃,5%CO2孵育箱中培養(yǎng)24h后,根據(jù)Trizol試劑供應(yīng)商(美國Invitrogen公司)提供的方法提取RNA,并測定在260nm和280nm的吸收值,確定RNA的濃度和純度;隨后,利用RT-PCR擴增RNA,以GAPDH為內(nèi)參,采用2-ΔΔCt法計算IL-1βmRNA的相對表達量。
實驗結(jié)果如圖3A所示,結(jié)果表明,25~200μM水平的Naucleamide G能夠顯著抑制IL-1βmRNA的表達,并且抑制作用呈劑量依賴性,當Naucleamide G濃度達到200μM水平時,與LPS誘導組相比,IL-1βmRNA的表達被抑制了77.53%。
(六)Naucleamide G對TNF-αmRNA表達的影響
本實驗使用Trizol試劑提取對照組、誘導組和Naucleamide G給藥組的RAW 264.7細胞產(chǎn)生的IL-1βmRNA,利用RT-PCR確定mRNA的相對含量。RAW 264.7細胞接種于96孔板中(4×106個/mL),每組六個復孔,每孔含200μL不完全高糖DMEM培養(yǎng)基。細胞貼壁后,用PBS洗滌細胞一遍,對照組加入不完全高糖培養(yǎng)基,誘導組加入含1μg/mL LPS的不完全高糖培養(yǎng)基,給藥組加入25、50、100和200μM的Naucleamide G溶液和含1μg/mL LPS的不完全高糖培養(yǎng)基,于37℃,5%CO2孵育箱中培養(yǎng)24h后,根據(jù)Trizol試劑供應(yīng)商(美國Invitrogen公司)提供的方法提取RNA,并測定在260nm和280nm的吸收值,確定RNA的濃度和純度;隨后,利用RT-PCR擴增RNA,以GAPDH為內(nèi)參,采用2-ΔΔCt法計算TNF-αmRNA的相對表達量。
實驗結(jié)果如圖3B所示,結(jié)果表明,25~200μM水平的Naucleamide G能夠顯著抑制TNF-αmRNA的表達,并且抑制作用呈劑量依賴性,當Naucleamide G濃度達到200μM水平時,與LPS誘導組相比,TNF-αmRNA的表達被抑制了76.31%。
(七)Naucleamide G對NF-κB通路的抑制作用
RAW 264.7細胞接種于96孔板中(4×106個/mL),每組六個復孔,每孔含200μL不完全高糖DMEM培養(yǎng)基。細胞貼壁后,用PBS洗滌細胞一遍,對照組加入不完全高糖培養(yǎng)基,誘導組加入含1μg/mL LPS的不完全高糖培養(yǎng)基,給藥組加入25、50、100和200μM的Naucleamide G溶液和含1μg/mL LPS的不完全高糖培養(yǎng)基,于37℃,5%CO2孵育箱中培 養(yǎng)24h后,胰酶消化,于冷PBS中洗滌2遍,各加入200ul冰預冷裂解緩沖液,混勻后冰浴30min,每隔5min渦旋震蕩10s,充分裂解,4℃離心10min,上清液分裝,存于-70℃保存,待檢測。利用Western blot法,以GAPDH為內(nèi)參,計算IκBα、p-IκBα、IKKα、p-IKKα、p65、p-p65的相對表達量。
實驗結(jié)果如圖4所示,結(jié)果表明,Naucleamide G能夠顯著地降低LPS-刺激的RAW 264.7細胞中p-IκBα、p-IKKα和p-p65的表達,并且抑制作用呈劑量依賴性。Naucleamide G水平在25、50、100、200μM時,磷酸化蛋白與總蛋白的比例分別如下,p-IκBα/IκBα為:0.95±0.02、0.72±0.03、0.68±0.03、0.49±0.03;p-IKKα/IKKα為:0.85±0.04、0.69±0.03、0.47±0.02、0.35±0.02;p-p65/p65為:0.96±0.02,0.90±0.02,0.82±0.04,0.50±0.02。
(八)Naucleamide G對MAPK通路的抑制作用
RAW 264.7細胞接種于96孔板中(4×106個/mL),每組六個復孔,每孔含200μL不完全高糖DMEM培養(yǎng)基。細胞貼壁后,用PBS洗滌細胞一遍,對照組加入不完全高糖培養(yǎng)基,誘導組加入含1μg/mL LPS的不完全高糖培養(yǎng)基,給藥組加入25、50、100和200μM的Naucleamide G溶液和含1μg/mL LPS的不完全高糖培養(yǎng)基,于37℃,5%CO2孵育箱中培養(yǎng)24h后,胰酶消化,于冷PBS中洗滌2遍,各加入200ul冰預冷裂解緩沖液,混勻后冰浴30min,每隔5min渦旋震蕩10s,充分裂解,4℃離心10min,上清液分裝,存于-70℃保存,待檢測。利用Western blot法,以GAPDH為內(nèi)參,計算ERK、p-ERK、JNK、p-JNK、p38、p-p38的相對表達量。
實驗結(jié)果如圖5所示,25~200μM水平的Naucleamide G劑量依賴性的抑制ERK的磷酸化(圖5A);Naucleamide G在25μM水平時,對JNK和p38的磷酸化沒有抑制作用,但是,當濃度達到50μM水平時,Naucleamide G顯著地抑制p-JNK和p-p38的表達水平,且抑制作用呈劑量依賴性(圖5B,C)。
上述實驗結(jié)果表明,Naucleamide G可顯著抑制LPS刺激的RAW 264.7細胞中IL-1β和TNF-α的生成,同時也抑制了IL-1β和TNF-αmRNA的表達,這些結(jié)果說明Naucleamide G具有良好的抗炎活性,且無細胞毒性,因此可用于制備抗炎藥物。抗炎機制方面的研究結(jié)果顯示,Naucleamide G能夠抑制RAW 264.7細胞中LPS刺激的NF-κB和MAPK通路的激活,從而部分解釋了Naucleamide G抗炎作用的分子機制。
以上已對本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實例進行了具體說明,但本發(fā)明創(chuàng)造不限于所述實施例, 熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明創(chuàng)造精神的前提下還可做出其他的等同的變型或替換,這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍。