5-脂氧合酶及其相关产物与心脑血管损伤的研究进展

5-脂氧合酶(5-lipoxygenase,5-LOX)是生成重要炎性介质白三烯和促炎症消退介质的关键酶。既往研究表明,5-LOX的异常激活和白三烯的过量产生与心肌缺血/再灌注损伤、缺血性脑损伤和动脉粥样硬化等损伤相关性心脑血管疾病的发生与发展密切相关。靶向抑制5-LOX及其相关产物级联反应中的酶和受体能够对心脑血管损伤起到保护作用,表明5-LOX及其相关产物可能是治疗心脑血管疾病潜在的靶点。已有的相关抑制剂包括5-LOX/5-LOX激活蛋白抑制剂、白三烯A4水解酶/白三烯C4合成酶抑制剂、白三烯受体拮抗剂,这些抑制剂通过不同的机制减轻炎症,抑制促炎介质白三烯的产生,促进抗炎脂质介质的形成,在心肌缺血/再灌注损伤和动脉粥样硬化的治疗中显示出了潜在的价值。该文综述了5-LOX及其相关产物在心脑血管疾病中的作用,同时总结了相关抑制剂在心脑血管应用中的研究进展。

5-脂氧合酶及其抑制剂

5-脂氧合酶(5-lipoxygenase,5-LOX)是生物体内一种重要的双加氧酶.5-LOX是催化花生四烯酸(arachidonic acid,AA)生成白三烯类(leukotrienes,LTs)的关键酶.LTs是重要的炎症介质,并且在许多疾病中发挥着重要作用.近年来,很多学者致力于5-LOX的研究,从而为5-LOX抑制剂的研发提供理论依据.本文对5-LOX的分子结构、细胞内定位、表达与活性调控及其抑制剂的研究进展进行综述.

5-脂氧合酶抑制剂对黑色素瘤细胞产生金属蛋白酶的抑制作用

目的 观察 5 -脂氧合酶抑制剂对黑色素瘤细胞产生金属蛋白酶的作用。方法 以Transwellchamber测定a375细胞的侵袭性 ;以免疫酶联吸附及明胶酶谱法测定a375细胞产生MMP 2、MMP 9的量。结果 在 5～ 2 0 μmol·L-1 浓度范围内 ,5 脂氧合酶抑制剂NDGA、AA86 1和MK886剂量依赖性地降低a375细胞对人工基底膜的侵袭性 ,并剂量依赖性地抑制a375细胞产生MMP 2、MMP 9。结论 5 脂氧合酶抑制剂能抑制a375细胞产生金属蛋白酶 。

环氧合酶/5-脂氧合酶双重抑制剂的研究进展

非甾体类抗炎药(NSAID)广泛用于各种炎症的治疗。长期使用经典的NSAID会产生严重的副作用,尤其是胃肠道副作用。为避免经典的NSAID的副作用,开发出了选择性COX-2抑制剂,但长期使用选择性COX-2抑制剂对心血管系统有副作用。COX/5-LOX双重抑制剂通过同时阻断炎症介质前列腺素和白三烯的形成,产生协同的抗炎作用,有望提高疗效,同时避免COX抑制剂引发的副作用。本文对COX/5-LOX双重抑制剂的抗炎镇痛作用机制,以及研究现状进行综述。

5-脂氧合酶抑制剂对黑素瘤细胞黏附的作用

目的:研究5-脂氧合酶抑制剂对黑素瘤细胞a375黏附的作用。方法:体外培养人黑素瘤细胞a375,分别以环氧合酶抑制剂吲哚美辛,5-脂氧合酶抑制剂去甲二氢愈创木酸(NDGA)、AA861及MK886孵育2 h,以光密度法测定a375细胞对细胞外基质蛋白的黏附,以流式细胞仪测定a375细胞整合素的表达,以双抗体夹心法测定a375细胞核因子NF-kB的含量。结果:吲哚美辛对a375细胞与细胞外基质蛋白黏附、细胞整合素表达及细胞核因子NF-KB含量没有明显影响。NDGA、AA861及MK886剂量依赖性地抑制a375细胞对Ⅳ型胶原的黏附及NF-kB活化,显著降低细胞整合素β1表达量。5-脂氧合酶抑制剂作用浓度为20 μmol/L时,NDGA、AA861、MK886处理组细胞黏附率分别为对照组的(52.3±11.7)％、(48.7±9.9)％、(50.8±8.4)V0,整合素β1表达量分别为55.3％、54.9％、47.6％,NF-KB活化率分别为67.7％、72.6％、58.3％,与对照组比较均有显著性差异(P<0.05)。结论:5-脂氧合酶抑制剂通过抑制黑素瘤细胞NF-kB活化,降低整合素β1的表达量,抑制a375细胞对Ⅳ型胶原的黏附。

新型5-脂氧合酶激活蛋白抑制剂的设计、合成及活性评价

设计、合成5-脂氧合酶激活蛋白(FLAP)抑制剂,并评价其活性。基于靶向FLAP蛋白结构采用计算机辅助药物设计,筛选并合成了一系列FLAP抑制剂,利用^(1)HNMR、^(13)CNMR和TOF-MS表征结构。通过酶联免疫双抗夹心法测定了其对FLAP的抑制活性,并计算半数有效抑制浓度(IC_(50))。设计了558个不同芳基、不同碳链长度的2,2-二甲基-5-烷基-5取代氨基-1,3-二氧六环衍生物,通过氧化反应、格氏反应、Appel反应、胺代反应合成11个化合物,经^(1)HNMR、^(13)CNMR和TOF-MS确认结构。酶抑制实验表明N-(3-甲氧基苄基)-2,2-二甲基-5-十八烷基-1,3-二烷-5-胺对FLAP的抑制活性强于阳性药MK-591(IC_(50)=^(13).78 nmol/L),其IC_(50)达到10.52 nmol/L,具有发展成为FLAP抑制剂的潜力。合成的新型FLAP抑制剂表现出对FLAP较强的抑制作用,在炎症相关疾病的治疗中有潜在应用价值。

5-脂氧合酶抑制剂抗癌的研究进展

炎性因子已被认为是一类有效的肿瘤标志物,其与癌症的关系密不可分。大量癌症研究表明炎症参与多种癌症的发生发展过程。而5-脂氧合酶作为炎症级联反应重要的参与者,在多种癌症中均有异常表达。临床上5-脂氧合酶抑制剂虽然还没有用作于抗癌治疗,但许多研究发现5-脂氧合酶抑制剂能通过影响炎症相关性癌症的增殖、凋亡、迁移、侵袭、血管生成及癌基因转录因子等抑制癌症的发生发展,并有望成为广谱的抑癌药物。

5-脂氧合酶和结直肠癌关系的研究进展

结直肠癌是我国最常见的胃肠道恶性肿瘤之一,发病率仅次于食管癌和胃癌,且发病率和病死率呈逐年升高趋势。花生四烯酸代谢通路在肿瘤的发生发展中起着重要作用。环氧合酶(cyclooxygenase,COX)及脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)是催化体内花生四烯酸代谢通路的两个关键酶,花生四烯酸可通过环氧合酶(COX)通路代谢,主要生成血栓素A2(TXA2)、前列环素(PGI2)、前列腺素E2(PGE2)、前列腺素D2(PGD2)、前列腺素F2α(PGF2α),参与多种疾病的发生;亦可通过脂氧合酶(LOX)途径生成具有生物活性的多种物质,如炎症介质LTD4等。大量实验证明,脂氧合酶代谢途径中的代谢产物在肿瘤中表达升高,其表达水平与肿瘤的分期、分级、转移、预后生存相关,其代谢途径通过影响细胞的增殖、凋亡、血管生成、细胞的侵袭和迁移等机制参与肿瘤的发生发展。使用脂氧合酶抑制剂(lipoxygenase inhibitors)特别是5-脂氧合酶抑制剂(5-lipoxygenase inhibitors)可预防及抑制肿瘤的发生、发展。

RP-HPLC法测定白细胞中LTB_4和5-HETE的含量

目的:建立了5-脂氧酶抑制剂筛选模型的RP-HPLC测定方法。方法:采用Brava BDSC_(18)柱(250mm×4.6mm,5μm),流动相为甲醇-0.02%乙酸水溶液,流速为0.8 mL·min^(-1),5-LOX的主要产物LTB_4和5-HETE的检测波长分别为275nm和235nm。结果:LTB_4和5-HETE分别在2.0～50.0μg·mL^(-1)(r=0.9999)和5.0～125.0μg·mL^(-1)(r=1.0000)范围内呈良好的线性关系;回收率分别为100.0%和97.7%(RSD分别为1.1%和1.5%);日内、日间精密度的RSD分别为0.7%,1.1%和0.3%,1.3%。结论:该法分离效果和重复性均良好,且结果准确可靠,可用于LTB_4和5-HETE的检测,为筛选新的具有抗炎活性的中药成分奠定了基础。

5-脂氧合酶抑制剂的研究进展

脂氧合酶是一种含铁的氧化还原酶,存在于动植物的组织和细胞中。脂氧合酶主要分为1、3、5、8、12、15-脂氧合酶6种亚型。5-脂氧合酶(5-lipoxygenase,5-LOX)是LOX同工酶中研究较为深入的非血红素铁蛋白氧化代谢酶,是许多高活性氧化脂质生物合成中的关键酶,参与多种炎症性疾病,如炎症、哮喘、脑缺血、部分恶性肿瘤及阿尔茨海默症等疾病的发生和发展过程。因此,开发有效的5-LOX抑制剂对治疗上述疾病至关重要。本文介绍了5-LOX抑制剂的研究成果,并对其分类、来源、治疗药效和优缺点进行了讨论,为深入研发创新型5-LOX抑制剂提供理论依据。

靶向5-脂氧合酶的衰老相关疾病药物研究进展

随着老龄化社会进程的加快,延缓衰老或促进健康衰老已成为人类健康的重大需求。5-脂氧合酶(5-lipoxygenase,5-LOX)是催化花生四烯酸生成重要炎性介质白三烯的关键酶。既往研究表明,5-LOX的异常激活和白三烯的过量产生与衰老相关炎症性疾病的发生与发展密切相关。因此,抑制5-LOX的激活可能是治疗年龄相关疾病的一种潜在策略。本文将对5-LOX激活、5-LOX介导衰老相关疾病及其小分子抑制剂三个方面的最新研究进行简要综述,以期为衰老相关炎症性疾病的防治提供理论基础和新思路。

齐留通对胃癌SGC-7901细胞生长的影响

目的:观察5-脂氧合酶抑制剂齐留通对胃癌SGC-7901细胞增殖、凋亡的影响,初步探讨齐留通影响胃癌细胞生长的机制。方法:MTT法测定齐留通对胃癌SGC-7901细胞增殖的影响;TUNEL染色法计数细胞凋亡率;RT-PCR和免疫细胞化学检测齐留通处理前后SGC-7901细胞Bax、Bcl-2和caspase-3 mRNA和其蛋白表达的改变。结果:齐留通以时间剂量依赖的方式抑制SGC-7901细胞生长;TUNEL染色法显示6.2×10-5mol/L、3.1×10-5mol/L齐留通作用72h后细胞凋亡率为19.6%±6.3%和28.9%±2.3%,均显著高于对照组0.6%±0.1%(P<0.01);RT-PCR和免疫细胞化学显示6.2×10-5mol/L齐留通作用胃癌SGC-7901细胞72h后,可显著促进Bax、caspase-3 mRNA和其蛋白的表达(P<0.05),抑制Bcl-2 mRNA及其蛋白的表达(P<0.05)。结论:齐留通能抑制胃癌SGC-7901细胞增殖,并通过促进Bax和caspase-3的表达,抑制Bcl-2表达,诱导其凋亡,从而抑制胃癌SGC-7901细胞生长。

Zileuton对脑缺血后空间学习记忆障碍的改善作用

目的观察5-脂氧酶选择性抑制剂Zileuton对全脑缺血后空间学习记忆能力的改善作用。方法以两侧颈总动脉阻断合并低血压法诱导大鼠全脑缺血模型,Zileuton 30 mg/kg灌胃给药,共7天。应用Morris水迷宫实验检测大鼠空间学习记忆能力,海马切片观察CA1神经元病理变化。结果 Morris水迷宫实验表明,全脑缺血后大鼠活动总路径和逃避潜伏期明显延长,空间学习记忆能力下降(P<0.05或P<0.01);Zileuton 30 mg/kg提高全脑缺血大鼠Morris水迷宫实验学习记忆成绩(P<0.05)。海马病理切片观察显示,全脑缺血后海马CA1神经元损伤(P<0.01),Zileuton减轻脑缺血后神经元损伤(P<0.05)。结论 5-脂氧酶抑制剂Zileuton能改善大鼠全脑缺血后空间学习记忆障碍,其机制与药物对海马CA1神经元的神经保护作用有关。

Butyrolactones,inhibitors of 5-lipoxygenase from fungal metabolites

In our ongoing search for new inhibitors of 5-lipoxygenase（5-LOX） from microbial resources,Aspergillus F06Z-509 was found to produce active components.Three active compounds named F06Z-509-A,B and C were obtained and identified as butyrolactoneⅡ,ⅠandⅢby NMR and MS data analyses.They showed inhibitory activity against 5-LOX with IC50 of 21.43, 22.51 and 11.83μg/mL,respectively.Butyrolactones are shown to be inhibitors of 5-LOX for the first time.

(E)-4-取代酰氧基-3-甲氧基苯乙烯侧链类衍生物的比较分子力场(CoMFA)研究

利用比较分子力场方法,建立5-脂氧合酶/环氧合酶抑制剂的三维定量构效关系,为设计新的更有效的酶抑制剂提供理论依据.在CoMFA分析中,交叉验证回归系数R2CV、非交叉验证回归系数r2和标准偏差(SEE)分别为0.639,0.744,0.148.说明系列化合物分子周围立体场和静电场的分布与抗炎活性间有良好的相关性.利用该模型对自行合成的24个化合物进行活性预测,结果与实测值相符.所得模型支持了假设的抑制剂作用机理和作用模型.所得CoMFA模型具有一定的预测能力,可用来指导设计新的5-脂氧合酶/环氧合酶抑制剂.

齐留通对CT-26结肠癌细胞及荷瘤鼠肿瘤生长影响的观察

目的:探讨齐留通对小鼠CT-26结肠癌细胞和荷瘤小鼠肿瘤生长的影响。方法:将100和200μmol/L的齐留通作用于CT-26细胞后,通过倒置相差显微镜观察齐留通应用后细胞形态变化,用MTT法检测各组细胞的生长抑制率;建立小鼠结肠癌移植瘤模型,随机分为3组,对照组给予100mg/(kg.d)三蒸水,干预组于移植当天给予齐留通100mg/(kg.d)灌胃,治疗组于移植第14天给予齐留通100mg/(kg.d)灌胃,每组各10只,移植28d后,检测各组移植瘤生长情况和血清CEA的浓度,HE染色观察各组移植瘤组织的病理改变。结果:MTT结果显示,以时间和剂量浓度依赖方式抑制CT-26细胞增殖,100和200μmol/L的齐留通组在24、48和72h的抑制率分别为23.44%和37.92%、33.64%和63.74%、50.85%和75.14%。干预组和治疗组的体积抑瘤率分别为(42.3±2.9)%和(20.1±3.9)%,瘤重抑瘤率分别为(39.0±2.5)%和(24.9±0.6)%。病理观察见干预组和治疗组移植瘤组织大片状坏死,其中干预组最为明显。干预组、治疗组和对照组的癌胚抗原(CEA)含量分别为(72.07±19.90)、(94.20±21.71)和(142.30±18.83)ng/mL,P=0.000。CEA含量与移植瘤的体积和质量呈正相关,r值分别为0.794和0.785,P值均为0.000。结论:齐留通可以抑制结肠癌CT-26细胞增殖,并对荷瘤小鼠的肿瘤生长有明显的抑制作用,且在结肠癌的早期应用能达到更好的效果。