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黄芩素
的药理作用及分子机制研究进展
2023-08-23
·
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黄芩素( baicalein)
是从传统中药黄芩的干燥根分离出的黄酮类单体化合物,是黄芩的主要药效物质基础。近年来随着研究者们对
黄芩素
的广泛研究以及认识的逐步深入,认为
黄芩素
在清除氧自由基、解热镇痛、抗炎、抑制新生血管形成、抗
肿瘤
以及抗菌抗病毒等多方面具有作用。 1镇痛解热抗炎作用
黄芩素
可以通过干扰
NF-κB
、
MAPK
等信号通路,抑制核因子的活性以及
炎症
因子的分泌、释放来发挥镇痛解热抗炎的作用。
黄芩素
通过阻断信号通路来抑制巨噬细胞和淋巴细胞的侵润,大幅度降低前
炎症
因子
TNF-α
、
IL-1β
和单核细胞趋化蛋白的mRNA表达。运用LPS诱 导RAW264.7细胞形成
炎症
模型来研究
黄芩素
的抗炎机制,发现
黄芩素
通过抑制
COX-2
基因表达,阻止C/EBPb与DNA的结合从而抑制花生四烯酸的代谢及其代谢产物的生成。
黄芩素
能显著减弱由
LPS
诱导的
乳腺炎
对机体的损害,其机制是通过阻塞 TLR4 受体的表达,从而抑制
NF-κB
通路,降低
TNF-α
和
IL-1β
等
炎症
因子的活性。
黄芩素
还可通过抑制
IL-6
和
TNF-α
的分泌来降低
重症急性胰 腺炎
大鼠模型的腹水液含量,防止
胰腺损伤
和提高其生存率。另外,在化疗药物长春瑞滨(VRB)引起的
静脉炎
兔模型中,
黄芩素
能明显减轻血管内皮细胞丢失,
水肿
,
炎症
细胞浸润和血栓,降低其血清
TNF-α
,
IL-1β
,
IL-6
和ICAM-1水平。体外试验表明,
黄芩素
能减少VRB 诱导的内皮细胞凋亡,降低细胞内 ROS 水平,抑制p38 的磷酸化,最终抑制
NF-κB
信号通路的激活。结果表明
黄芩素
可通过抑制细胞内
ROS
的产生和 p38 /
NF-κB
通路的失活,在静脉注射兔模型中对VRB 诱导的内皮破坏发挥保护作用,减少促炎细胞因子的产生。 2抗菌抗病毒作用
黄芩素
抗菌谱广,尤其对金黄色葡萄球菌具有显著的抑制作用。
黄芩素
通过影响细菌膜通透性,抑制蛋白质合成和影响SDH、MDH 和DNA 拓扑异构酶I和II活动发挥其抗菌功能。研究显示,
黄芩素
对大肠杆菌抑制作用的 IC50 约为0.29mmol/L,作用机制可能是抑制了ATP合成酶。
黄芩素
对尖孢镰刀菌和白色念珠菌的最小抑菌浓度(MICs)分别为112和264μg/mL。黄芩素抑制白色念珠菌是通过抑制白色念珠菌生物被膜的形成,降低线粒体膜电位而诱导白色念珠菌死亡。
黄芩素
协同其他抗菌药物显示出更好的抑菌疗效。体外研究表明,
黄芩素
与环丙沙星联用可逆转耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的耐环丙沙星性,其作用是通过抑制NorA外排泵、丙酮酸激酶活性和菌的SOS响应,使菌体缺失活性氧和 ATP 来实现的。
黄芩素
口服后能迅速在体内转化为黄芩苷,发挥抑制
甲型流感
病毒复制的作用。
黄芩素
在体外对神经氨酸苷酶和
ROS
生成有明显的抑制效果,在体内,可显著降低
感染甲型流感
病毒小鼠的死亡率和提高其肺参数。
黄芩素
通过抑制表皮生长因子酪氨酸激酶活性和恢复绒毛外滋养层细胞的 VIPmRNA 的表达,阻断人巨细胞病毒的核转位,发挥其抗病毒作用。 3抗
肿瘤
抗癌作用
黄芩素
对多种癌细胞系都具有显著地抗增殖作用。
黄芩素
能使HCT-116人
结肠癌
细胞停滞在S 期,活化
caspase3
和
caspase9
,促进细胞凋亡。研究发现,
黄芩素
可有效的抑制
前列腺癌
细胞的生长和转移,其机制与抑制
caveolin-1
/
AKT
/
mTOR
通路有关。
黄芩素
不仅可以剂量依赖性的抑制
MMP-2
的表达,还可以强有力的抵制
卵巢癌
细胞的侵袭,这与
黄芩素
具有降低
NF-κB
信号分子活性和抑制p38MAPK活化的作用有关。避免
肿瘤
的转移关键是抑制
肿瘤
细胞从原
肿瘤
脱落。研究表明
黄芩素
可以剂量依赖性抑制人
乳腺癌
细胞的生长和迁移,其抑制机制与抑制乳腺上皮的上皮间质转化,同时抑制
NF-κB
信号通路有关。
黄芩素
可以抑制乳腺上皮细胞的 EMT 和
乳腺癌
细胞的致瘤活性,
黄芩素
通过NF-κB 途径的表达水平抑制TGF-b1介导的EMT,并随后增加迁移,能降低人
乳腺癌
细胞( MDA-MB-231细胞)中TGF-b1介导的 EMT。
黄芩素
对人
乳腺癌
MCF-7 细胞有治疗作用,用
黄芩素
处理12 h内主要在G0 /G1 期中介导细胞周期停滞,并且在12h 后,它们主要在S期停滞。用200 μg /mL
黄芩素
处理24 h,44.9%的 MCF-7 细胞进入凋亡的早期阶段。 4清除氧自由基及抗氧化作用
黄芩素
是12-脂氧合酶的类黄酮抑制剂,可通过上调
Nrf2
和抑制12-脂氧合酶来阻止
ROS
的增加,从而保护细胞降低氧化氢诱导的损伤。
黄芩素
具有酚羟基,含有3个羟基,具有一定的自由基清除活性,选择性的增加
肿瘤
细胞内H2O2的含量,引发
肿瘤
细胞死亡。
黄芩素
是一种良好的
黄嘌呤氧化酶
抑制剂,可以有效抑制
缺血
再灌注过程中产生的氧自由基。因此,
黄芩素
可保护人成纤维母细胞免受氧自由基的损伤,其保护机制与清除自由基有关。 5治疗
糖尿病
及其并发症
糖尿病
能可引发患者的执行力和注意力降低,严重者会出现
认知障碍
。
黄芩素
能显著的降低
糖尿病
大鼠模型的血糖水平和乙酰胆碱酯酶(AChE)活性,增加体重和
胆碱乙酰转移酶(ChAT)
的活性,从而改善大鼠的认知障碍。
黄芩素
可延缓
糖尿病
并发症的发生,
黄芩素
能明显降低
糖尿病
大鼠的肾组织损伤,减轻肾脏氧化应激,其机制可能是通过抑制
NF-κB
的活化,降低iNOS和
TGF-β1
的表达,从而改善肾组织的结构变化。
黄芩素
能显著抑制高糖所引起的单核细胞黏附、
TGF-β1mRNA
的表达和
血管炎症
。
黄芩素
灌胃后可改善
糖尿病
视网膜病变,抑制角质细胞的活化和
炎症
反应,从而改善
糖尿病
大鼠视网膜的血管功能,抑制神经元丢失。 6护肝作用
黄芩素
能显著减轻
LPS
和
败血症
等所致的
免疫性肝损伤
,主要是因为
黄芩素
可通过抑制MAPKs和
NF-κB
通路来降低ALT,
TNF-α
,
AST
和NO 的含量,抑制iNOS 的表达,其机制可能是升高
Bcl-1
/
Bax
的比值,保护肝组织线粒体,抑制细胞色素C的释放,抑制IκBα、
ERK
和
JNK
的磷酸化。
对乙酰氨基酚( APAP)
诱导的肝毒 性是药物诱导的肝损伤的主要原因。
黄芩素
在体外和体内均能减轻APAP 诱导的肝毒 性,肝脏谷胱甘肽( GSH) 和活性氧( ROS) 形成的结果表明
黄芩素
对APAP 诱导的肝脏氧化应激损伤起到缓解作用。
黄芩素
能诱导核因子
红细胞相关因子2( Nrf2)
的活化,并增加其下游抗氧化基因的表达。黄芩素诱导细胞外调节蛋白激酶( erk) 1/2和
蛋白激酶C
( pkc) 的持续磷酸化,而且
erk1/2
和 pkc 抑制剂均能消除
Nrf2
磷酸化及其随后的活化,从而减轻 APAP诱导的肝毒性。 7胃保护作用研究表明,
黄芩素
可通过抑制胃粘膜中相关分泌蛋白的活性发挥胃保护作用。使用乙醇/HCl诱导的
溃疡
小鼠研究突触前 α2 受体,巯基( SH) 化合物,一氧化氮( NO) ,前列腺素( PG) 和 ATP 敏感性 K+ ( KATP) 通道在黄芩素胃保护中的作用,在胃粘膜中测定还原型谷胱甘肽( GSH) 和髓过氧化物酶( MPO) 活性的水平。结果表明,
黄芩素
对酸化的乙醇诱导的损伤表现出剂量相关的胃保护作用。
黄芩素
的十二指肠内治疗能显著增加胃粘液分泌。此外,
黄芩素
治疗能减少总酸分泌量,并且还增加幽门后的pH 值而发挥保护作用。 参考资料 [1]田硕,洪涛,张多等.
黄芩素
的药理作用及分子机制的最新研究进展[J].黑龙江医药,2015,28(06):1195-1199. [2]朱亚南,杨七妹,张硕等.
黄芩苷
与
黄芩素
药理作用及机制研究进展[J].时珍国医国药,2020,31(04):921-925. 作者简介:小米虫,药品质量研究工作者,长期致力于药品质量研究及药品分析方法验证工作,现就职于国内某大型药物研发公司,从事药品检验分析及分析方法验证。智药研习社近期课程报名来源:CPHI制药在线声明:本文仅代表作者观点,并不代表制药在线立场。本网站内容仅出于传递更多信息之目的。如需转载,请务必注明文章来源和作者。投稿邮箱:Kelly.Xiao@imsinoexpo.com▼更多制药资讯,请关注CPHI制药在线▼点击阅读原文,进入智药研习社~
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机构
-
适应症
癌症
炎症
乳腺炎
[+17]
靶点
NF-κB
MAPK
TNF-α
[+23]
药物
黄芩素片
对乙酰氨基酚
黄芩苷
标准版
¥
16800
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