Wilforine(雷公藤次堿)是一種從傳統植物雷公藤(Tripterygium wilfordii Hook. f.)中分離得到的倍半萜吡啶生物堿,具有豐富的生物活性和獨特的分子機制。作為雷公藤屬植物的主要生物活性成分之一,Wilforine(雷公藤次堿,AbMole,M6228)在科學研究中展現出廣泛的應用前景,特別是在免疫調節、抗腫瘤及昆蟲抑制等研究領域。
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一、
Wilforine(雷公藤次堿)的科研應用
1.
Wilforine(雷公藤次堿)應用于免疫調節相關研究
Wilforine(雷公藤次堿,AbMole,M6228)在免疫調節研究中最顯著的特征是其對適應性免疫反應的廣泛抑制作用。實驗研究表明,
Wilforine(雷公藤次堿,AbMole,M6228)在以溶血素反應為指標的體液免疫測定中表現出明顯的抑制活性。在動物模型中,Wilforine以40 mg/kg的劑量腹腔注射,可顯著降低小鼠的溶血素水平
[1],表明其對B淋巴細胞介導的抗體產生具有抑制作用
[1]。在細胞免疫研究方面,Wilforine對移植物抗宿主反應(GVHR)為指標的細胞免疫也具有抑制作用。研究顯示,Wilforine以160 mg/kg劑量腹腔注射9天,可顯著抑制GVHR反應,表明其對T淋巴細胞介導的免疫反應具有調節作用
[2]。在分子水平上,Wilforine(雷公藤次堿)對免疫反應的調節作用與其對炎癥信號通路的干預密切相關。研究發現,Wilforine能夠顯著抑制LPS誘導的RAW264.7細胞中炎癥因子的產生,包括NO、IL-1β、TNF-α和IL-6等重要炎癥介質
[3]。Wilforine還可以通過抑制Wnt11/β-catenin信號通路并改善類風濕性關節炎(RA)大鼠的病理變化
[4]。Wilforine通過下調關鍵的促炎因子,還可抑制肺纖維化。Wilforine還能夠抑制ERK、p38和JNK的磷酸化過程,阻止IκBα的降解,并減少NF-κB p65的核轉位,這些作用共同導致炎癥相關基因表達的下降,從而表現出強大的抗炎活性。
圖 1. Wilforine 通過 Wnt11/β-catenin 信號通路軸抑制大鼠類風濕性關節炎[4]
2.
Wilforine(雷公藤次堿)用于抗腫瘤研究
Wilforine(雷公藤次堿,AbMole,M6228)在腫瘤研究領域展現出獨特的應用價值,其主要機制之一是誘導腫瘤細胞的凋亡。例如Wilforine處理肝癌細胞HepG2時可顯著提高細胞的凋亡率,特別是早期凋亡率。在分子水平上,Wilforine通過調節Bcl-2家族蛋白的表達來促進腫瘤細胞的凋亡。研究發現,經40 μM Wilforine(雷公藤次堿)處理48小時后,HepG2細胞中抗凋亡蛋白Bcl-2的表達顯著降低,而促凋亡蛋白Bax的表達明顯增加
[5]。Bcl-2/Bax比率的下降還可導致線粒體膜電位的破壞、細胞色素C釋放,并最終激活caspase級聯反應,引導細胞走向程序性死亡。另一方面,腫瘤多藥耐藥性(MDR)是腫瘤研究中的重要挑戰之一,研究表明,Wilforine能夠顯著增強多藥耐藥癌細胞對化學制劑的敏感性,其機制與抑制P-糖蛋白(P-gp)的功能密切相關。Wilforine(雷公藤次堿)通過競爭性抑制P-gp的外排功能,以劑量依賴的方式刺激基礎P-gp ATP酶活性,從而逆轉腫瘤細胞對多種抑制劑的耐受性
[6]。分子對接研究表明,Wilforine(雷公藤次堿,CAS No.:11088-09-8)可與P-gp中的LYS177、LYS185、GLU180和LYS883等殘基形成相互作用,結合能高達98.66 Kcal/mol,表明其與P-gp之間具有很強的結合親和力。這種強結合能力使Wilforine能夠有效阻斷P-gp的外排功能,提高化學制劑在細胞內的積累。
2014年,AbMole的兩款抑制劑分別被西班牙國家心血管研究中心和美國哥倫比亞大學用于動物體內實驗,相關科研成果發表于頂刊 Nature 和 Nature Medicine。
3.
Wilforine(雷公藤次堿)用于昆蟲抑制
Wilforine(雷公藤次堿,AbMole,M6228)具有顯著的昆蟲抑制活性,這一特性使其在昆蟲生理學研究中具有重要的價值。實驗研究表明,Wilforine(雷公藤次堿)對多種昆蟲幼蟲表現出接觸毒性,其中對三齡Mythimna separata 幼蟲的抑制活性尤為突出。Wilforine可引起昆蟲麻痹,其癥狀通常表現為漸進性肌肉麻痹,并最終導致昆蟲的死亡。組織學檢查顯示,Wilforine處理可誘導分離的絲狀體幼蟲肌肉微結構和超微結構的變化。分子層面上,Wilforine的殺蟲機制與其對昆蟲中樞神經系統Na
+-K
+-ATP酶的抑制有關,Na
+-K
+-ATPP酶是維持細胞膜電位的關鍵蛋白,它負責維持神經和肌肉細胞的正常興奮性調節。Wilforine(雷公藤次堿)通過抑制該酶的活性,干擾了神經突觸的信號傳遞,最終導致肌肉麻痹和昆蟲死亡。Wilforine對Na
+-K
+-ATP酶的抑制具有明顯的物種選擇性,其對昆蟲酶的抑制活性要遠高于哺乳動物。這種物種選擇性使
Wilforine(雷公藤次堿,AbMole,M6228)成為研究昆蟲離子通道和神經遞質的強力工具,也為開發選擇性殺蟲劑提供了候選分子。
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參考文獻及鳴謝
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