小檗堿增強(qiáng)厚樸酚的線粒體定位能力和細(xì)胞毒活性 | 小檗堿增強(qiáng)厚樸酚的線粒體定位能力和細(xì)胞毒活性 |
| 發(fā)布時間:2020-12-22 信息來源:admin 發(fā)布人:admin 點(diǎn)擊次數(shù):847 |
| 今天要分享的是在journal of medicinal上發(fā)表的一篇文章：Anticancer Effects of Honokiol via Mitochondrial Dysfunction Are Strongly Enhanced by the Mitochondria-Targeting Carrier Berberine。 線粒體在細(xì)胞程序性死亡過程中起著重要的調(diào)節(jié)作用，包括細(xì)胞凋亡、線粒體通透性過渡(MPT)驅(qū)動的壞死、細(xì)胞旁下垂等，將治療藥物直接靶向于線粒體可以提高抗增殖作用和細(xì)胞選擇性，減少體內(nèi)外腫瘤的侵襲。厚樸酚作為一種聯(lián)苯類天然產(chǎn)物，可通過線粒體介導(dǎo)的凋亡和壞死通路引發(fā)腫瘤細(xì)胞死亡，其IC50在20-50μM間。為了提高厚樸酚的活性，作者在常用的線粒體定位基團(tuán)（親脂性陽離子）三苯基膦，小檗堿，羅丹明，以及吡啶中選擇了小檗堿。獲得了活性提高了10多倍的厚樸酚衍生物。 首先作者通過厚樸酚的酚羥基和小檗堿進(jìn)行連接，共獲得了連接臂長度各異的10個衍生物，基本活性都提高了10倍樣子，彼此差距不大。連接臂長些的活性比短連接臂稍好些，2a-2e的活性提高不大，說明小檗堿的連接是活性提高的主要原因。 通過在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)4μM的6b能顯著引起細(xì)胞的空泡化，40μM的小檗堿不能引起空泡化，而30μM的厚樸酚可引起空泡化，說明厚樸酚在衍生物中起到主要作用。 為驗證小檗堿和厚樸酚部分在抗增值活性中起到的作用，作者合成了化合物2f和4d，并利用compusyn軟件考察這兩個化合物聯(lián)合用藥的協(xié)同或拮抗情況。 結(jié)果顯示2f和4d在腫瘤細(xì)胞內(nèi)呈拮抗而非協(xié)同作用，說明化合物6b的完整結(jié)構(gòu)是高活性的基礎(chǔ)。 細(xì)胞存活率的降低和空泡的增加同步產(chǎn)生說明空泡的形成和發(fā)展和6b細(xì)胞毒活性密切相關(guān)，通過線粒體熒光探針以及透射電鏡，作者發(fā)現(xiàn)空泡源于線粒體的腫脹。說明線粒體的損壞是6b細(xì)胞毒活性的重要原因。接著作者通過高效液相色譜法和共聚焦顯微鏡檢測細(xì)胞內(nèi)藥物含量和亞細(xì)胞定位。與厚樸酚相比，6b的  細(xì)胞總攝取增加2.5倍。同時，6b和線粒體探針熒光高度重合，說明其定位于線粒體。接著，通過WB以及流式實驗，發(fā)現(xiàn)化合物6b可引起細(xì)胞凋亡以及caspase系列蛋白的上調(diào)。最后，作者發(fā)現(xiàn)化合物6b通過產(chǎn)生ROS引起線粒體通透性增加及腫脹，最終導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞凋亡。 綜上，作者通過將厚樸酚和小檗堿相連，提高了其線粒體定位能力和細(xì)胞毒活性，使得腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生了明顯的副凋亡現(xiàn)象，取得了1+1＞2的效果。并通過后續(xù)實驗發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生ROS攻擊線粒體是該衍生物細(xì)胞毒活性的主要機(jī)制。
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