麦冬活性物质对NADPH氧化酶的协同调控机制及构效关系研究

NADPH氧化酶活化后释放的活性氧与各种心血管疾病的发生发展密切相关，NADPH氧化酶抑制剂对心血管病的临床防治具有重要价值。麦冬在临床上具有确凿的心血管病疗效，我们前期研究发现麦冬总皂苷、总高异黄酮可协同抑制中性粒细胞呼吸爆发，且两组分作用于NADPH氧化酶活化的不同环节。NADPH氧化酶的活化受PKC、PI3-K、MAPKs、G-蛋白等信号转导途径调控，本项目拟在已有工作基础上，采用分子生物学技术深入研究麦冬皂苷、高异黄酮成分在NADPH氧化酶活化信号转导通路的作用环节及作用强度，阐明这两类活性物质对NADPH氧化酶的协同调控机制，诠释麦冬抗炎、抗氧化的分子生物学机制，揭示组分配伍的作用优势；并进一步探讨这两大类成分的构效关系，对其潜在应用价值和前景作出评估，以期从麦冬类药材中发现NADPH氧化酶抑制剂先导化合物。

中性粒细胞（PMN）是机体抗感染的第一道防线，也是引起组织损伤的重要炎性细胞。PMN过度激活释放的活性氧与炎症相关疾病的发生发展密切相关，NADPH氧化酶是PMN释放活性氧的主要酶体，因此干预NADPH氧化酶的活化，抑制过量活性氧的生成，对炎症相关疾病的防治具有重要价值。麦冬甾体皂苷在防治心血管疾病、抗肿瘤、抗炎、免疫调节等方面具有很好的生物活性。已有研究表明麦冬皂苷抗肿瘤、脉管保护作用与其抗氧化应激有关，但麦冬皂苷抑制活性氧生成的机制尚不清楚。为此，本课题以小鼠骨髓中性粒细胞（BM-PMN）为研究对象，以PMA、FMLP为激活剂，考察了麦冬主要皂苷元薯蓣皂苷元（DIO）与鲁斯可皂苷元（RUS）对NADPH氧化酶活性的影响及其机制，并考察了皂苷结构与抑制超氧阴离子（O2•—）生成的构效关系。.（1）对NADPH氧化酶活性的影响：DIO与RUS (0.1−10 μM) 均可呈浓度依赖性、显著抑制PMA-、FMLP-诱导的BM-PMN胞外、胞内O2•—的生成。药物抑制O2•—的生成并不是通过清除O2•—和产生细胞毒而起作用的。苷元可抑制FMLP-诱导的胞浆中p47phox磷酸化，说明苷元可抑制NADPH氧化酶活化。.（2）对NADPH氧化酶活化信号转导通路的作用： PKC、PI3-K、MAPKs、Rac、cAMP-PKA介导p47phox磷酸化，cPLA2参与p47phox易位至细胞膜，DIO与RUS(1−10 μM)均可抑制FMLP 诱导的p38 MAPK、ERK、JNK、Akt、PAK、cPLA2磷酸化，可升高胞内cAMP含量，增加PKA表达，可通过cAMP-PKA通路抑制NADPH氧化酶活化。.（3）抑制O2•—生成的构效关系：i 苷元的影响：苷元活性依次为：diosgenin  25(R) ruscogenin  pennogenin，羟基数目对苷元活性影响不大，但羟基位置影响苷元活性； ii 苷元R、S构型的影响：25(R) ruscogenin 25(R,S) ruscogenin；iii 糖基数目的影响：三糖苷活性较好，与其苷元活性相当，而单糖苷活性低于其苷元。. 研究结果从抗氧化应激、抗炎角度解释麦冬皂苷的药理活性，从分子水平阐释了麦冬对炎症相关疾病异病同治的内因，为NADPH氧化酶过度活化导致的炎症相关疾病的治疗提供了新的治疗策略。