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Advances in study on baicalein for regulation of signaling pathways in myocardial ischemia/hypoxia

黄芩素调节心肌缺血/缺氧损伤相关信号通路的研究进展



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 11 期 2015 年 6 月

·1685·
·综 述·
黄芩素调节心肌缺血/缺氧损伤相关信号通路的研究进展
何小燕,郝春芝,李逐波*
西南大学药学院,重庆 400715
摘 要:心肌缺血/缺氧通常会导致心脏结构和功能的损伤,黄芩素是广泛分布的一种黄酮类物质,近年研究发现黄芩素能
够通过调节细胞信号通路,干预信号通路中关键信号分子的磷酸化过程,对缺血/缺氧心脏发挥保护作用。这些信号通路包
括磷脂酰肌醇-3-激酶-丝氨酸/苏氨酸激酶(PI3K/Akt)、丝裂原活化蛋白激酶家族(MAPKs)和核因子-κB(NF-κB)等,
及其下游通路蛋白 HMGB1、MMP-2/-9、eNOS 和凋亡蛋白。现就黄芩素与心肌缺血/缺氧相关信号通路的相互作用机制进
行综述。
关键词:黄芩素;心肌保护;缺血/缺氧;信号通路;凋亡蛋白
中图分类号:R285 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2015)11 - 1685 - 07
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2015.11.024
Advances in study on baicalein for regulation of signaling pathways in
myocardial ischemia/hypoxia
HE Xiao-yan, HAO Chun-zhi, LI Zhu-bo
College of Pharmaceutical Sciences, Southwest University, Chongqing 400715, China
Abstract: Myocardial ischemia/hypoxia often results in damaging the structure and function of heart. Baicalein, a widely distributed
flavonoid, has been shown to play an important role in the cardioprotection of ischemia/hypoxia in recent years. The cardioprotection
of baicalein was mediated by regulating the cell signaling pathways and controlling the phosphorylation of key signaling molecules.
These signaling pathways involved in phosphatidylinositol-3-kinase-serine/threonine kinase (PI3K/Akt), mitogen-activated protein
kinase (MAPKs), and nuclear factor-κB (NF-κB), and their down signaling proteins HMGB1, MMP-2/-9, and eNOS, and apoptosis
proteins as well. The interaction mechanism of baicalein on signaling pathway in myocardial ischemia/hypoxia has been reviewed.
Key words: baicalein; cardioprotection; ischemia/hypoxia; signaling pathways; apoptosis proteins

近年来,随着人们对细胞信号通路( cell
signaling pathways)的认识逐渐深入,为发展新的
疾病诊断和治疗手段提供了更多的机会,为新药的
筛选和开发提供了靶标,由此产生了信号转导药物、
靶向治疗的概念,信号转导分子的激动剂和抑制剂
是信号转导药物的研究热点。受体将胞外信号(激
素、神经递质、药物、化学诱导剂、光子等)变为
胞内环磷酸腺苷(cAMP)、环磷酸鸟苷(cGMP)、
Ca2+等小分子第 2 信使或使信号转导蛋白分子的水
平改变,信号经胞内级联放大反应,将信号转入核
内或转给转录因子等,调控细胞活动。这种信号转
导的通路至少有 60 种,各信号通路之间也可相互交
流信号,相互沟通,对多种信号汇集、整合、协调,
并在适当时间作出有利于生存的反应[1]。
研究表明,心脏中主要的信号通路为磷脂酰肌
醇-3-激酶-丝氨酸/苏氨酸激酶(phosphatidylinositol-
3-kinase-serine/threonine kinase,PI3K/Akt)、丝裂原
活化蛋白激酶家族( mitogen-activated protein
kinase,MAPKs)、核因子-κB(nuclear factor-κB,
NF-κB)和钙依赖磷酸酶等,这些信号与心脏细胞
的增殖、分化和凋亡,还与相关细胞因子、炎症介
质的表达密切相关。生理状态下,心脏固有细胞具
有多种结构、性质及传递物质各异的信号通路,这
些信号通路相互作用、相互制约、相互协调而构成

收稿日期:2015-01-14
基金项目:中央高校基本业务费专项资金资助(XDJK2014C175)
作者简介:何小燕(1981—),女,研究方向为天然药物药理活性。Tel: (023)68251036 E-mail: hxy0626@163.com
*通信作者 李逐波(1963—),男,博士,教授,研究方向为天然药物药理活性。Tel: (023)68251036 E-mail: 469893476@qq.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 11 期 2015 年 6 月

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复杂的信号网络,保证了细胞形态、结构、功能的
相对稳定。心肌缺血/缺氧时,外部信号使信号级联
反应通路异常,对心肌产生危害,导致线粒体表观
损伤、内膜磷脂退变,最终 ATP 耗尽导致心肌细胞
死亡和信号凋亡或程序性细胞死亡。这些现象的发
生均需通过相应的信号通路将其信号转导至细胞核
内,调控核内相应靶基因的转录和表达,最终产生
相应的生物学效应[2]。
黄芩素(baicalein)是从黄芩等中药中提取的
天然活性物质,溶于甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙
酯及热乙酸,微溶于氯仿,不溶于水,结构见图
1。研究表明黄芩素能够降低大鼠心肌缺血/再灌
注损伤[3],显著抑制由缺血/再灌注损伤引起的心
律失常[4]。据国内外报道,在心肌缺血/缺氧时,黄
芩素与相应受体结合后,通过调节细胞信号通路
而影响心脏细胞的增殖、分化和凋亡,发挥心肌
保护作用。

HO
HO
OH
O
O
图 1 黄芩素化学结构
Fig. 1 Chemical structure of baicalein
1 黄芩素与阿片受体信号通路
阿片受体(opioid receptors,OR)为 G 蛋白耦
联受体,介导内源性阿片肽及阿片类药物作用的受
体,除参与镇痛等作用外,心肌阿片受体激活能产
生早期时相和后期时相的心肌保护作用,阿片受体
与配体结合激活钙电子流、酪氨酸蛋白激酶和
PI3K/Akt 等信号通路,调节线粒体 ATP 敏感钾通道
(mitoKATP)[2]。OR 激动剂能够对抗心肌缺血/再灌
注损伤,减少心肌梗死面积和心律失常发生率等[5-6]。
OR 分为 6 种亚型,其中与心血管功能调节有关的
是 δ、κ 和 μ 3 种。在心脏及外周血管占主导地位的
是 δ 和 κ 亚型,研究显示,δ 受体介导早期和晚期
缺血预处理心肌保护,与 mitoKATP 开放相关[5]。后
处理是通过激活 δ 阿片受体阻止再灌注损伤[7]。κ
阿片受体选择性激动剂通过激活心脏 OR 能够明显
抑制心肌缺血/再灌注导致的梗死和心律失常,而 δ
受体介导梗死,增加心脏对急性缺血/再灌注致心律
失常的耐受性[5,8-9]。δ 阿片受体对 H2O2 诱导的心肌
细胞损伤具有保护作用,机制可能与促抗氧化和细
胞外调节蛋白激酶(ERK)磷酸化有关[10]。一般认
为 μ 阿片受体在心肌细胞膜上并不存在[5],故 μ 阿
片受体激动剂介导的预处理作用可能是通过外周及
中枢阿片受体而发挥作用的。
Tu 等[11]以缺氧-复氧损伤鸡胚胎心肌细胞为体
外模型,利用阿片受体拮抗剂、蛋白激酶 C 抑制剂
和 mitoKATP 阻滞剂推测信号传导途径。细胞 1 h 缺
氧后,在灌注液中加入黄芩素和/或抑制剂,再进行
1 h 复氧,检测细胞存活率和凋亡率以及阿片受体
mRNA 在鸡胚胎心肌细胞中的表达。结果表明黄芩
素可呈剂量依赖性减少缺氧/再灌注诱导的心肌细
胞死亡和凋亡。非特异性阿片受体拮抗剂(纳洛酮)、
μ 阿片受体拮抗剂(β-funaltrexamine)、δ 阿片受体
拮抗剂(7-benzylidenenaltrexone)、蛋白激酶 C 抑
制剂(H7 和 chelerythrine)和 mitoKATP 阻滞剂
(glibenclamide 和 5-hydroxydecanoate)能阻止黄芩
素(1 μmol/L)的心肌保护作用。RT-PCR 分析显示
在鸡胚胎心肌细胞中出现阿片受体 mRNA。推测 μ、
δ 阿片受体而非 κ 阿片受体以及相关的信号传导途
径(如蛋白激酶 C、mitoKATP)介导黄芩素心肌保
护作用。一般情况下,胞外水溶性信号分子不能直
接进入胞内,必须先结合质膜受体如 G 蛋白耦联受
体、酶耦联受体等,引起胞内第 2 信使或信号转导
分子水平、活性改变,把信号沿级联反应通路转入
核内;胞外脂溶性信号分子可迅速、直接进入胞内,
结合胞质、胞核受体[1]。而黄芩素为脂溶性物质为
何还需要结合阿片受体进行信号传导还需要进一步
研究探讨。
2 黄芩素对心肌缺血/缺氧损伤相关信号通路的作用
黄芩素能够通过调节细胞信号通路,干预信号
通路中关键信号分子的磷酸化过程,对缺血/缺氧心
脏发挥保护作用。这些信号通路包括 PI3K/Akt、
MAPKs 和 NF-κB 等,及其下游通路蛋白 HMGB1、
MMP-2/-9、eNOS 蛋白和凋亡蛋白。
2.1 黄芩素与 PI3K/Akt 信号通路
PI3K/Akt 信号通路是心肌细胞内存在的自我保
护机制,调节细胞的增殖、分化、凋亡等重要活动,
在生命活动中起着重要的作用[12]。PI3K 的下游效应
物常含 PH 域,能结合 IP3、PIP2、PDK1/PI3K/IP3,
可引起 Akt/mTOR、Ras/Raf/MEK/MAPK、PLCγ、
STATs、GRP1、Rho、PKC、p70S6K 等下游多种丝
氨酸/苏氨酸蛋白激酶、信号蛋白磷酸化[1]。Akt 是
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一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,作为 PI3K 的关键调
节蛋白能直接磷酸化多种转录因子,通过调控这些
转录因子可以抑制促凋亡基因表达和促进抗凋亡基
因表达,从而提高心肌细胞的存活率[13-14]。目前的
研究肯定了这种信号传导通路在心肌缺血损伤中的
保护作用[12,15]。
近年来,大量研究证明黄芩素可通过激活
PI3K/Akt 信号通路减轻心肌损伤[16-18]。Song 等[18]
利用大鼠急性缺血/再灌注(I/R)模型和细胞 I/R 模
型,在缺血处理前用不同浓度的黄芩素、黄芩素联
合 PI3K 抑制剂(wortmannin)干预 30 min,检测
caspase-3 活性以及磷酸化 Akt 蛋白的表达水平。结
果显示,与模型组相比,单用黄芩素抑制细胞凋亡,
磷酸化 Akt 蛋白增加,而黄芩素与 wortmannin 合用
促进细胞凋亡。推测黄芩素心肌保护作用机制与激
活 Akt 信号通路相关。Shao 等[16]以 I/R 损伤大鼠心
肌细胞为模型,发现黄芩素减轻心肌损伤与 Akt 信
号通路相关。Huang 等[17]借助体外培养的鸡心肌细
胞与 H2O2共培养 2 h,再加入黄芩素共培养 2 h,检
测 Akt 信号通路。结果表明,黄芩素增加心肌线粒
体 Akt Thr308 和 GSK3β Ser9 磷酸化,阻止线粒体
细胞色素 C(Cyt C)释放。推测黄芩素心肌保护机
制与 Akt 信号通路及其下游的 GSK3β 信号途径有
关。这些研究结果表明 PI3K/Akt 信号通路是黄芩素
发挥保护心肌缺血/缺氧损伤的途径之一。
2.2 黄芩素与 MAPKs 信号通路
MAPKs 是细胞内信号转导酶家族,作为活性
氧(ROS)的下游信号传导通路,负责传递与细胞
增殖和分化相关的信号[19]。MAPKs 中的细胞外信
号调节激酶(extracellular-signal regulated protein
kinase , ERK )、 c-Jun 氨基末端激酶( c-Jun
amino-terminal kinase,JNK)和 p38 MAPK 等亚族,
是缺血/缺氧损伤最主要的细胞内信号[18]。从 I/R
损伤动物模型或 I/R 损伤心肌细胞中分离的
MAPKs 家族,ERK 信号具有保护作用,而 p38
MAPK 和 JNK 过度的激活不利于心肌保护[20-21]。
ERK1/2 是主要的再灌注损伤补救酶(reperfusion
injury salvage kinase,RISK)通路之一,能够促进
I/R 心肌细胞的存活[22],细胞膜上特异性受体受刺
激后而激活 ERK,引起核转录因子、胞浆蛋白以及
其他激酶的活化,从而调控细胞增生和分化。JNK
通路又被称为应激活化蛋白激酶(stress activated
protein kinase,SAPK)通路,有 JNK1、JNK2 和 JNK3
3 个亚型,主要与细胞分化、凋亡以及炎症反应有
关。p38 MAPK 通路参与了细胞生长、分化、凋亡
以及炎症反应等,可被多种刺激所活化,活化的 p38
MAPK 进入细胞核内,使核转录调节因子-cAMP 效
应元件连接蛋白(cAMP response elementbinding
protein,CREB)等磷酸化而调节基因转录。p38
MAPK 和 JNK 激活后引发的结果很复杂。有研究报
道利用激酶特异性小分子抑制剂或显性负突变体揭
示 p38 MAPK 和 JNK 激活促进心肌细胞死亡[23-25]。
但另有报道显示,在 I/R 心肌细胞中 JNK 基因激活
阻止细胞死亡[26],p38 MAPK 选择性抑制剂对 I/R
损伤大鼠有心肌保护作用,对猪没有效果[27]。
Huang 等[17]借助体外培养的鸡心肌细胞,探讨
黄芩素对 H2O2 诱导的细胞 JNK 通路的影响,细胞
与 H2O2 共培养 2 h,再加入黄芩素共培养 2 h,检
测 JNK 磷酸化水平,结果表明黄芩素减少细胞 JNK
磷酸化水平。Song 等[18]利用在体大鼠急性 I/R 模型
和细胞 I/R 模型,在缺血处理前用黄芩素干预 30
min,分别观察心肌细胞凋亡情况和 MAPKs 通路表
达水平。结果显示,与模型组相比,黄芩素能抑制
细胞凋亡,降低磷酸化 p38 MAPK 和 JNK1/2 表达
水平以及增加磷酸化 ERK1/2 表达水平。推测黄芩
素能够通过多种信号途径阻止心肌 I/R 损伤,其中
包括 MAPKs 信号通路。Chen 等[19]运用溶血磷脂胆
碱(lysophosphatidylcholine,lysoPC)刺激心肌细
胞株 H9c2,加入不同浓度的黄芩素干预 5 min,研
究发现,黄芩素阻止 lysoPC 诱导的细胞死亡、ROS
的产生和增加细胞内 Ca2+浓度,以及降低磷酸化
ERK1/2、JNK 和 p38 MAPK 表达水平。推测黄芩
素保护心肌作用与抑制 MAPKs 信号通路有关。在
Song 等[18]和 Chen 等[19]的研究中,黄芩素对 ERK1/2
磷酸化的影响是矛盾的,可能是因为前者的研究是
通过在体模型,而后者的研究是基于体外模型。
2.3 黄芩素与 NF-κB/p65 信号通路
NF-κB 是细胞内重要的核转录因子。其参与机
体的炎症反应、免疫应答、细胞凋亡及其应激反应
等,NF-κB 信号通路的作用主要由 p65/p50 二聚体
等引发。NF-κB/p65 信号通路是调节心脏炎症和损
伤的主要途径之一[18]。非活化状态的 NF-κB 以与
IκB 聚合的三聚体形式或与前体蛋白聚合的二聚体
形式存在于胞浆中。多种因素如炎症因子 [肿瘤坏
死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1(IL-1)和佛波
醇酯(PMA)等]、ROS、B 细胞激活因子等均是
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NF-κB 活化的刺激信号,激活 NF-κB 诱导激酶
(NIK)或活化途径中的其他激酶,使 IκB 磷酸化,
再在蛋白水解酶作用下发生降解,从而使 NF-κB 得
以活化而发挥其调控作用[1]。NF-κB 还参与了心肌
的缺血预适应[28],从而说明 NF-κB 与心肌 I/R 损伤
关系密切。
Song 等[18]利用大鼠急性 I/R 模型和细胞 I/R 缺
血模型,检测细胞凋亡、磷酸化 NF-κB/p65,结果
发现与模型组相比,黄芩素组细胞凋亡、p65 阳性
细胞和 p65 磷酸化明显减少,黄芩素组与 NF-κB 抑
制剂组(PDTC)细胞凋亡情况无明显差异,表明
黄芩素可通过抑制 I/R 心肌细胞中 NF-κB/p65 的激
活发挥心肌保护作用,但缺乏对此信号通路的上下
游蛋白表达的研究。
2.4 黄芩素与其他信号通路
心肌缺血/缺氧产生大量的 ROS,过量的 ROS
损伤线粒体,过度激活信号通路,促进心肌细胞凋
亡[1]。通过直接清除第 2 信使 ROS,可保护缺血/
缺氧致心肌细胞损伤。体内外研究表明,黄芩素可
通过抗氧化作用,直接清除 H2O2 和氧自由基,抑
制氧化应激诱导的细胞损伤,减轻线粒体膜氧化损
伤,发挥心肌缺血/缺氧保护作用[29-32]。
心肌缺血/缺氧时,NO 可作为第 2 信使,通过
产生活性氮(RNS)等对 DNA、蛋白质产生损伤。
内皮型一氧化氮合酶(eNOS)/诱导型一氧化氮合
酶(iNOS)共同调节心血管内的 NO 水平,eNOS
产生的生理性 NO,减轻 Ca2+超载及前负荷,保护
缺血的心脏。Tan 等[33]发现黄芩素能增加冠状动脉
结扎缺血模型大鼠心肌中 eNOS 蛋白水平和 NO 的
量,eNOS 抑制剂(L-NAME)能够抑制黄芩素的
心肌保护活性,表明黄芩素可能通过 eNOS 途径特
异性保护心肌。黄芩素通过激活 eNOS 产生生理性
NO,激活雷帕霉素(mTOR)及其下游的 p70S6K,
最终作用于线粒体和钾离子通道,减少线粒体通透
转换孔(mitochondrial permeability transition pore,
mPTP)开放和增加 mitoKATP 开放,进而发挥心肌
保护作用[34-36]。Chang 等[37]用鸡心肌 I/R 模型研究
黄芩素心肌保护作用,证实了黄芩素减轻心肌损伤
的作用是由 mitoKATP和阴离子通道介导。
心肌缺血/缺氧与凋亡信号通路密切相关,目前
凋亡信号通路至少有 5 种,涉及的凋亡蛋白或抗凋
亡蛋白主要有 caspase 家族、Bcl-2 家族和 Bax 等。
研究表明,黄芩素能够降低促凋亡蛋白 Bax 和增加
抗凋亡蛋白 Bcl-2 表达,减少 lysoPC-诱导的
casapase-3和casapase 9表达[19]。PI3K/Akt和MAPKs
可传递凋亡信号,诱导下游促凋亡因子或抗凋亡因
子,黄芩素通过哪些途径调节抗凋亡蛋白尚未清楚。
2.5 黄芩素对信号通路间的 cross-talk
黄芩素对心肌缺血/缺氧损伤的保护涉及多种
信号通路(图 2),主要包括 PI3K/Akt、MAPKs 和
NF-κB 等。黄芩素通过调节心脏中这些细胞信号通
路的转导途径,尤其是干预信号通路中关键信号分
子的磷酸化过程,从而调控靶基因的转录、表达以
及相应的生物学效应。黄芩素干预信号通路的大多
数研究是针对单个信号通路的某个信号分子,而围
绕信号通路上、下游以及通路之间交叉和对话
(cross-talk)研究非常欠缺。心脏中的信号通路并不
是独立存在的(图 3)[38],因此推测黄芩素对心肌缺
血/缺氧损伤保护可能是各个信号通路共同作用的
结果:黄芩素与阿片受体结合后,激活 PI3K/Akt,
磷酸化Akt促使 eNOS活化释放少量生理性NO激活
ERK1/2,促进 I/R 心肌细胞的存活,同时 Akt 磷酸
化还能够促使 IκBα(一种 NF-κB 的阻遏蛋白)结合
NF-κB/p65 复合物减少,减轻心肌损伤;心肌细胞中
下游信号通路蛋白 HMGB1、MMP-2/-9、eNOS 和凋
亡蛋白表达受到黄芩素影响[19,33,39],这些蛋白信号与
PI3K/Akt、MAPKs 和 NF-κB 等密切相关。
3 黄芩素的药动学行为与心肌保护作用的关系
口服黄芩素在体内主要被转化为黄芩苷,通过
测定其主要代谢产物黄芩苷研究黄芩素的药动学行
为。大鼠体内黄芩苷的血药浓度-时间曲线均存在双
峰现象,口服黄芩素后,在肠内直接被吸收,在小
肠黏膜及肝脏被葡萄糖醛酸化,形成代谢产物黄芩
苷的第 1 个血药浓度高峰;血中黄芩苷经肝肠循环,
在肠内被微生物酶解形成黄芩素后被吸收,再次发
生葡萄糖醛酸化,形成黄芩苷的第 2 个血药浓度高
峰。大鼠 ig 黄芩素 20 mg/kg 检测到黄芩苷的 tmax为
1 和 9 h,Cmax, 1 h=3.74 μg/mL,Cmax, 9 h=2.18 μg/mL,
AUC0~24 h=30.44 μg·h/mL;ig 黄芩素 100 mg/kg 检测
到黄芩苷的 tmax为 1 和 13 h,Cmax, 1 h=15.32 μg/mL,
Cmax, 13 h=6.76 μg/mL,AUC0~24 h=123.77 μg·h/mL[40]。
研究表明黄芩素代谢物黄芩苷也能够通过 MAPKs
途径发挥心肌损伤保护作用[41]。口服黄芩素比黄芩
苷的达峰浓度高、生物利用度高[42]。
尾静脉注射黄芩素(18 mg/kg)在 1~3 min 内
快速分配到各脏器组织中,组织样品中未发现代谢
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ER
K
1/
2
P
J N
K
P
p3
8
P
Bcl-2
Bax
caspase-9
caspase-3
extracellular
cytoplasm
黄芩

eNOS
NO
阿片受体
?
NF-κB/p65 P Aktt
Thr308
P
GSK3β
P
Ser9
线粒体
KATP ROSCyt C
心肌保护
TNF-α
interleukin-6
HMGB1
iNOS
MMP-2/-9
NO

→代表激活,┤代表抑制
→activate,┤inhibit
图 2 黄芩素对心肌缺血/缺氧保护的信号通路
Fig. 2 Signal pathways for protection of baicalein on cardiomyocytes with ischemia/hypoxia
PI(3,4,5)P2
growth
factors
p85
p110
PI3K
receptor tyrosine
kinases
P
P
P
AKT
PDK1
Ras
ERK1/2
survival
P
NOS NO
mTOR
P
P
IKK
P
IkBα
NF-κB
p70s6k
NF-κB
gene
expression
nucleus
Caspase 9
Caspase 9
survival
apoptosis
Bad
Bad
P
P
survival

图 3 心肌细胞信号传导通路
Fig. 3 Signal transduction pathways in cardiomyocytes
物黄芩苷,黄芩素在心脏中的分布浓度仅次于肝脏
和肺部,Cmax 在 2~3 μg/g[43],表明黄芩素能够在心
脏中发挥作用。在 I/R 手术结扎前 iv 黄芩素 30
mg/kg 能通过多种信号途径发挥心肌保护作用[18],表
明黄芩素在心肌中的 Cmax 应大于 2~3 μg/g。
4 展望
黄芩素对 OR、PI3K/Akt、MAPKs 和 NF-κB/p65
信号通路广泛存在于各种细胞内,证明黄芩素对心
肌缺血/缺氧损伤保护的特异性,需进一步检测这些
信号通路蛋白与心肌缺血/缺氧损伤特异心肌标志
物(如肌钙蛋白 I、肌钙蛋白 T、CK-MB 等)以及
心肌损伤面积之间的线性关系和相关系数。
黄芩素是一种黄酮类化合物,长期服用黄酮类
化合物能够通过释放生理性 NO 降低血压,以保持
高血压动物血管内皮功能[44],有利于减轻心肌缺血
损伤。Psotova 等[45]研究黄酮类化合物对阿霉素诱
导的大鼠心肌细胞氧化应激模型的抗脂质过氧化和
细胞保护作用,结果显示黄芩素的心肌细胞保护作
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用最强。黄芩素对心肌缺血/缺氧损伤保护信号通路
构效关系值得深入探讨。
黄芩素结构中含有 3 个羟基,羟基在体外容易
被氧化破坏,在体内也很快被氧化代谢。可将羟基
进行酯化修饰,即可保护羟基不被氧化,还可以改
善其药动学性质,延长半衰期。黄芩素的水溶性较
差,将其与无机酸(如磷酸)形成黄芩素单磷酸酯
钠盐,或将黄芩素和二元羧酸(如琥珀酸)形成黄
芩素单琥珀酯钠盐,从而增加其水溶性。本课题组
曾对黄芩素的代谢物黄芩苷进行结构修饰,合成了
黄芩苷的酮、铝配合物,证明了黄芩苷金属配合物
比黄芩苷具有更强的抗肿瘤活性[46]。贾朝霞等[47]
研究表明黄芩苷金属配合物有较强的超氧化物歧化
酶(SOD)样作用,这与其保护心肌缺血/缺氧损
伤密切相关。黄芩素结构中的羟基或羰基等基团与
金属离子具有较强的螯合作用,可合成黄芩素金属
配合物提高其生物活性。
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