氣道纖維化是各種類(lèi)型肺部疾病中發(fā)生的關(guān)鍵病理狀況,其特征是成纖維細(xì)胞的積累和激活、細(xì)胞外基質(zhì) (ECM) 蛋白的沉積和氣道基底膜的增加。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子 β 1 (TGF-β1) 是負(fù)責(zé)纖維化反應(yīng)的主要促纖維化細(xì)胞因子。在本研究中,我們旨在研究天然多酚化合物芝麻素對(duì) TGF-β1 誘導(dǎo)的成纖維細(xì)胞增殖和活化、上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化 (EMT) 和卵清蛋白 (OVA) 誘導(dǎo)的體內(nèi)氣道纖維化的抗纖維化作用。方法和結(jié)果:我們發(fā)現(xiàn)芝麻素減弱了 TGF-β 1 誘導(dǎo)的培養(yǎng)肺成纖維細(xì)胞增殖。芝麻素抑制 TGF-β1 刺激的 α 平滑肌肌動(dòng)蛋白 (α-SMA) 的表達(dá),表明芝麻素在成纖維細(xì)胞活化中起抑制作用。芝麻素阻斷了間充質(zhì)標(biāo)志物 (纖連蛋白和波形蛋白) 的上調(diào)和上皮標(biāo)志物 (E-cadherin) 的下調(diào),表明對(duì) A549 細(xì)胞中 TGF-β1 誘導(dǎo)的 EMT 有抑制作用。在培養(yǎng)的成纖維細(xì)胞和 A549 細(xì)胞中,Sesamin 也顯著降低了 TGF-β1 誘導(dǎo)的 Smad3 磷酸化。在 OVA 誘導(dǎo)的小鼠氣道纖維化中,芝麻素抑制 α-SMA 陽(yáng)性細(xì)胞的積累和氣道中膠原蛋白 I 的表達(dá)。結(jié)論:組織學(xué)研究顯示,芝麻素通過(guò)減少 ECM 中肌成纖維細(xì)胞活化和膠原蛋白積累來(lái)預(yù)防上皮下纖維化。OVA 誘導(dǎo)的基底膜增厚在接受芝麻素處理的動(dòng)物中顯著減輕。這些結(jié)果表明 Sesamin 作為抗纖維化劑具有治療潛力。
芝麻木酚素具有抗氧化和抗炎特性。方法和結(jié)果:我們專(zhuān)注于木脂素 Sesamin 和 Sesamol 對(duì)腫瘤壞死因子-α (TNF-α) 處理的人主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞 (HAECs) 中內(nèi)皮-白細(xì)胞粘附分子表達(dá)的影響。當(dāng)用芝麻素 (10 或 100 μM) 預(yù)處理 HAECs 時(shí),TNF-α 誘導(dǎo)的細(xì)胞間細(xì)胞粘附分子-1 (ICAM-1) 的表達(dá)通過(guò)蛋白質(zhì)印跡顯著降低 (分別降低 35% 或 70%)。Sesamol 抑制 ICAM-1 表達(dá)的效果較差 (在 100 μM 時(shí)降低 30%)。芝麻素和芝麻酚減少了 TNF-α 誘導(dǎo)的人抗原 R (HuR) 易位的顯著增加以及 HuR 與 ICAM-1 mRNA 的 3'UTR 之間的相互作用。兩者都顯著降低了單核細(xì)胞與 TNF-α 刺激的 HAEC 的結(jié)合。芝麻素通過(guò)下調(diào)細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶 1/2 和 p38 顯著減弱 TNF-α 誘導(dǎo)的 ICAM-1 表達(dá)和細(xì)胞粘附。此外,在體內(nèi),芝麻素減弱了載脂蛋白 E 缺陷小鼠主動(dòng)脈中觀察到的內(nèi)膜增厚和 ICAM-1 表達(dá)。結(jié)論:綜上所述,這些數(shù)據(jù)表明芝麻素抑制 TNF-α 誘導(dǎo)的細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶/p38 磷酸化、NF-kappaB p65 的核易位、HuR 的細(xì)胞質(zhì)易位,從而抑制 ICAM-1 表達(dá),導(dǎo)致白細(xì)胞粘附減少。這些結(jié)果還表明 Sesamin 可以防止動(dòng)脈粥樣硬化和炎癥反應(yīng)的發(fā)展。
晚期糖基化終產(chǎn)物 (AGEs) 是 β 細(xì)胞的直接調(diào)節(jié)劑,已被證明可通過(guò)增加細(xì)胞內(nèi)活性氧 (ROS) 的產(chǎn)生來(lái)引起產(chǎn)生胰島素的β細(xì)胞功能障礙和細(xì)胞凋亡。芝麻素已被證明具有抗氧化活性。方法和結(jié)果:本研究旨在探討 Sesamin 是否通過(guò)其抗氧化特性防止 AGEs 誘發(fā)的 β 細(xì)胞損傷。在 C57BL/6J 小鼠和 MIN6 細(xì)胞系中檢測(cè)芝麻素的作用。在體內(nèi)研究中,小鼠腹膜內(nèi)注射 AGEs (120 mg/kg) 并口服芝麻素 (160 mg/kg) 處理 4 周。進(jìn)行腹腔內(nèi)葡萄糖耐量和胰島素釋放試驗(yàn)。還測(cè)量了胰島的胰島素含量、 ROS 生成和 β 細(xì)胞凋亡。在體外研究中,用芝麻素 (50 或 100 μM) 預(yù)處理 MIN6 細(xì)胞,然后暴露于 AGEs (200 mg/L) 24 h。測(cè)定胰島素分泌、β細(xì)胞死亡、ROS 產(chǎn)生以及 NADPH 氧化酶的表達(dá)和活性。芝麻素處理在體內(nèi)和體外均顯著改善了 AGE 誘導(dǎo)的β細(xì)胞功能障礙和細(xì)胞凋亡。這些效應(yīng)與 ROS 產(chǎn)生減少、p67 (phox) 和 p22 (phox) 表達(dá)下調(diào)以及 NADPH 氧化酶活性降低有關(guān)。結(jié)論:這些結(jié)果表明,芝麻素通過(guò)抑制 NADPH 氧化酶介導(dǎo)的氧化應(yīng)激來(lái)保護(hù)β細(xì)胞免受 AGEs 引起的損傷。
我們之前的研究和其他研究已經(jīng)證明芝麻素的降血壓作用與血管一氧化氮 (NO) 生物活性的增加有關(guān)。本研究旨在探討芝麻素對(duì)自發(fā)性高血壓大鼠 (SHR) 主動(dòng)脈 NO 生物活性影響的潛在機(jī)制。方法和結(jié)果:在 SHR 中連續(xù) 8 周口服芝麻素,使用尾袖法測(cè)量收縮壓 (SBP)。分離主動(dòng)脈并進(jìn)行體外血管反應(yīng)性研究。通過(guò)二氫乙錠熒光染色評(píng)估頸動(dòng)脈中超氧陰離子的產(chǎn)生。Western blotting 檢測(cè)主動(dòng)脈內(nèi)皮一氧化氮合酶 (eNOS) 、磷酸化 eNOS (P-eNOS)、二氫葉酸還原酶 (DHFR)、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶亞基 p47phox 和銅、鋅超氧化物歧化酶 (Cu/Zn-SOD) 的蛋白表達(dá)。通過(guò)低溫十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳 (SDS-PAGE) 測(cè)定主動(dòng)脈中 eNOS 的二聚體形式。還檢測(cè)到主動(dòng)脈硝基酪氨酸水平和抗氧化酶活性,即總 SOD (T-SOD) 、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶 (GPx) 和過(guò)氧化氫酶。 在 SHRs 中,芝麻素處理降低了 SBP,改善了乙酰膽堿誘導(dǎo)的血管舒張,并增強(qiáng)了主動(dòng)脈 NO 生物活性。芝麻素處理增強(qiáng) SHR 主動(dòng)脈中 NO 的生物合成是由于 P-eNOS 上調(diào)并抑制 eNOS 解偶聯(lián),后一種效應(yīng)可能歸因于硝基酪氨酸減少和 DHFR 上調(diào)。芝麻素還通過(guò)下調(diào) p47(phox) 和改善 eNOS 解偶聯(lián)來(lái)減少 NO 氧化失活并減少超氧陰離子的產(chǎn)生。此外,芝麻素處理沒(méi)有改變 GPx 和過(guò)氧化氫酶活性的水平,但明顯降低了代償性升高的 T-SOD 活性和 Cu/Zn-SOD 蛋白表達(dá)。結(jié)論:芝麻素長(zhǎng)期治療可通過(guò)增強(qiáng) SHR 主動(dòng)脈 NO 生物活性來(lái)降低高血壓并改善內(nèi)皮功能障礙。
中風(fēng)是一種嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)疾病,其特征是大腦血液循環(huán)突然喪失,導(dǎo)致廣泛的大腦和行為異常。方法和結(jié)果:本研究旨在評(píng)價(jià) Sesamin (SES) 在缺血性卒中小鼠模型中誘導(dǎo)神經(jīng)保護(hù)的分子機(jī)制。本研究的結(jié)果表明,SES 處理 (30 mg/kg bwt) 顯著降低了成年雄性小鼠 MCAO 后的梗死體積、脂質(zhì)每氧化、裂解-caspase-3 激活和 GSH 活性增加。SES 處理還降低了 iNOS 和 COX-2 蛋白表達(dá),并顯著恢復(fù)了 MCAO 動(dòng)物缺血皮層中 SOD 活性和蛋白表達(dá)水平。此外,與安慰劑 MCAO 動(dòng)物相比,SES 治療還顯著降低了炎癥和氧化應(yīng)激標(biāo)志物,包括 Iba1、Nox-2、Cox-2、過(guò)氧亞硝酸鹽。通過(guò)DHE染色法研究的超氧自由基產(chǎn)生,與安慰劑MCAO動(dòng)物相比,在接受治療的SES的缺血皮層中也顯著減少。同樣,超氧自由基的下游作用,即 MAPK/ERK 和 P38 活化在接受安慰劑 MCAO 動(dòng)物的 SES 處理中也顯著減弱。結(jié)論:總之,這些結(jié)果表明,SES 通過(guò)改善成年小鼠腦缺血后激活/失活的許多信號(hào)通路,誘導(dǎo)顯著的神經(jīng)保護(hù)。
芝麻素是一種脂溶性木脂素,是芝麻的主要成分之一。以前的研究報(bào)道了 Sesamin 誘導(dǎo)人類(lèi)癌細(xì)胞,尤其是前列腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)抑制。方法和結(jié)果:在本研究中,我們主要探討了芝麻素對(duì)脂多糖 (LPS) 誘導(dǎo)的前列腺癌細(xì)胞增殖和侵襲的保護(hù)作用機(jī)制。我們發(fā)現(xiàn),使用 MTT 測(cè)定的 PC3 細(xì)胞增殖以及 LPS 升高的細(xì)胞周期蛋白 D1 、 COX-2 、 Bcl-2 和存活素蛋白的表達(dá)被 Sesamin 以劑量依賴(lài)性方式明顯抑制。同時(shí),使用 Transwell 測(cè)定的 PC3 細(xì)胞侵襲能力以及 LPS 增加的基質(zhì)金屬蛋白酶 9 (MMP-9) 、細(xì)胞間粘附分子-1 (ICAM-1) 和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子 (VEGF) 蛋白的表達(dá)被 Sesamin 以劑量依賴(lài)性方式顯著降低。此外,使用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定 (ELISA) 試劑盒在 PC3 細(xì)胞中進(jìn)行芝麻素預(yù)處理后,發(fā)現(xiàn) LPS 誘導(dǎo)的 TGF-α 和白細(xì)胞介素-6 (IL-6) 產(chǎn)生的積累呈劑量依賴(lài)性減少。此外,LPS 增強(qiáng)了 PC3 細(xì)胞中 p38 蛋白的磷酸化和核因子 (NF)-κB 活性,并分別通過(guò) Sesamin、SB203580預(yù)處理或 p38-siRNA 轉(zhuǎn)染進(jìn)一步抑制。芝麻素或 SB203580 預(yù)處理在體內(nèi)明顯抑制 LPS 誘導(dǎo)的 PC3 細(xì)胞衍生的腫瘤生長(zhǎng)。結(jié)論:綜上所述,這些結(jié)果表明,芝麻素下調(diào) LPS 誘導(dǎo)的細(xì)胞因子分泌和細(xì)胞增殖和侵襲相關(guān)基因產(chǎn)物表達(dá)的潛在能力被證明是通過(guò) p38 絲裂原活化蛋白激酶 (p38-MAPK) 和 NF-κB 信號(hào)通路,這可能是該芝麻素藥物在前列腺癌細(xì)胞中抗癌活性的機(jī)制之一。
與芝麻油一起孵育會(huì)增加產(chǎn)花生四烯酸的真菌高山被孢霉的菌絲體二高-γ-亞麻酸含量,但會(huì)降低其花生四烯酸含量 [Shimizu, S., K. Akimoto, H. Kawashima, Y. Shinmen and H. Yamada (1989) J. Am. Oil Chem. Soc. 66, 237-241]。導(dǎo)致這些影響的因素被分離并鑒定為 (+)-芝麻素。方法和結(jié)果:用真菌的無(wú)細(xì)胞提取物和大鼠肝微粒體實(shí)驗(yàn)獲得的結(jié)果表明,(+)-Sesamin 在低濃度下特異性抑制 delta 5 去飽和酶,但不抑制 delta 6 、 delta 9 和 delta 12 去飽和酶。動(dòng)力學(xué)分析表明 (+)-Sesamin 是一種非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑 (大鼠肝臟 delta 5 去飽和酶的 Ki,155 μM)。(+)-Sesamolin、(+)-Sesaminol 和 (+)-epiSesamin 也僅抑制真菌和肝臟的 delta 5 去飽和酶。結(jié)論:這些結(jié)果表明,芝麻或其油中存在的 (+)-芝麻素和相關(guān)木脂素化合物是微生物和動(dòng)物多不飽和脂肪酸生物合成中 delta 5 去飽和酶的特異性抑制劑。
芝麻富含芝麻素。本研究旨在 (i) 研究膳食芝麻素的血漿降膽固醇活性和 (ii) 檢查膳食芝麻與參與膽固醇代謝的甾醇轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、酶、受體和蛋白質(zhì)的基因表達(dá)的相互作用。方法和結(jié)果:將 30 只倉(cāng)鼠分為 3 組,分別飼喂對(duì)照飲食 (CON) 或分別含有 0.2% (SL) 和 0.5% (SH) 芝麻素的兩種實(shí)驗(yàn)飲食中的一組,持續(xù) 6 周。CON、SL 和 SH 飲食中倉(cāng)鼠血漿總膽固醇 (TC) 水平分別為 6.62 ± 0.40、5.32 ± 0.40 和 5.00 ± 0.44 mmol/L,表明膳食芝麻素可以以劑量依賴(lài)性方式降低血漿 TC。同樣,總糞便中性甾醇的排泄隨著飲食中芝麻素的量而劑量依賴(lài)性增加 (CON,2.65 ± 0.57;SL,4.30 ± 0.65;和 SH,5.84 ± 1.27 μmol/天)。在飲食中添加芝麻素與下調(diào)腸道尼曼匹克 C1 樣蛋白 1 (NPC1L1)、酰基輔酶 A:膽固醇?;D(zhuǎn)移酶 2 (ACAT2)、微粒體三酰基甘油轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 (MTP) 和 ATP 結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白亞家族 G 成員 5 和 8 (ABCG5 和 ABCG8) 的 mRNA 下調(diào)有關(guān)。結(jié)果還顯示,膳食芝麻素可上調(diào)肝臟膽固醇-7α-羥化酶 (CYP7A1),而下調(diào)肝臟 3-羥基-3-甲基-戊二酰輔酶 A (HMG-CoA) 還原酶和肝臟 X 受體 α (LXRα)。結(jié)論:結(jié)論 芝麻素的降膽固醇活性是通過(guò)促進(jìn)糞便甾醇排泄和調(diào)節(jié)參與膽固醇吸收和代謝的基因介導(dǎo)的。
使用中風(fēng)易發(fā)自發(fā)性高血壓大鼠 (SHRSP) 檢查芝麻素(一種來(lái)自芝麻油的木脂素)和維生素 E 對(duì)高血壓和血栓形成的預(yù)防作用。方法和結(jié)果:在 5 周齡時(shí),將動(dòng)物分為 4 組: (i) 對(duì)照組;(ii) 維生素 E 組,其飲食中含有 1,000 毫克 α-生育酚/千克;(iii) 芝麻素組,每 kg 飲食中含有 1,000 毫克芝麻素;(iv) 維生素 E 加芝麻素組,從 5 至 10 周齡給予 1,000 毫克 α-生育酚加 1,000 毫克芝麻素/公斤飲食 5 周。每周一次通過(guò)尾袖法測(cè)量靜息血壓。創(chuàng)建一個(gè)封閉的顱窗,并使用氦氖激光技術(shù)在體內(nèi)誘導(dǎo)富含血小板的血栓。形成閉塞血栓所需的激光脈沖數(shù)用作血栓形成傾向的指標(biāo)。在對(duì)照大鼠中,收縮壓和尿 8-羥基-2'-脫氧鳥(niǎo)苷 (8-OHdG) 的量隨著年齡的增長(zhǎng)而顯著升高。然而,在給予維生素 E 、芝麻素或維生素 E 加芝麻素的大鼠中,血壓和 8-OHdG 的升高受到顯著抑制。10 周時(shí),對(duì)照組小動(dòng)脈誘導(dǎo)閉塞血栓所需的激光脈沖數(shù)顯著低于其他組 (p<0.05)。結(jié)論:這些結(jié)果表明,長(zhǎng)期攝入維生素 E 和芝麻素減輕了血壓升高、氧化應(yīng)激和血栓形成傾向,表明這些治療可能有助于預(yù)防高血壓和中風(fēng)。
CAS號(hào)為607-80-7的化學(xué)品是芝麻素,以下是對(duì)其的詳細(xì)介紹:
中文名稱(chēng):芝麻素
英文名稱(chēng):Sesamin
別名:脂麻素、芝麻脂素、芝麻明、1,3-Benzodioxole,5,5'-(tetrahydro-1H,3H-furo[3,4-c]furan-1,4-diyl)bis-,[1S-(1a,3aa,4a,6aa)]-等
CAS登錄號(hào):607-80-7
分子式:C20H18O6
分子量:354.3533(或354.36,不同來(lái)源略有差異)
InChI:1S/C20H18O6/c1-3-15-17(25-9-23-15)5-11(1)19-13-7-22-20(14(13)8-21-19)12-2-4-16-18(6-12)26-10-24-16/h1-6,13-14,19-20H,7-10H2(或具體為1S/C20H18O6/c1-3-15-17(25-9-23-15)5-11(1)19-13-7-22-20(14(13)8-21-19)12-2-4-16-18(6-12)26-10-24-16/h1-6,13-14,19-20H,7-10H2/t13-,14-,19+,20+/m0/s1,不同來(lái)源可能略有不同)
外觀:白色結(jié)晶粉末或白色晶形固體
熔點(diǎn):121.0~125.0°C(或122~123°C、125~126°C,不同來(lái)源略有差異)
旋光度:+64.5°(c=1.75,氯仿)(或具體為[α]20D=+64.5°(C=1.75,CHCl3),不同來(lái)源可能略有不同)
密度:1.3850 g/cm3(或具體為1.385 g/cm3,不同來(lái)源可能略有差異)
折射率:1.622
溶解性:易溶于苯、丙酮、氯仿和醋酸,難溶于煤油,不溶于水、堿性溶液和鹽酸
芝麻素主要來(lái)源于脂麻科植物脂麻(Sesamum indicum L.)的種子,也存在于五加科植物無(wú)梗五加、胡麻科植物芝麻的種子油、玄參科植物毛泡桐的木部等植物中。
芝麻素對(duì)流感病毒、仙臺(tái)病毒和結(jié)核桿菌有抑制作用。
芝麻素對(duì)腦缺血具有有效的神經(jīng)保護(hù)作用。
芝麻素是多不飽和脂肪酸生物合成中有效且選擇性的delta 5去飽和酶抑制劑。
芝麻素本身不具殺蟲(chóng)活性(對(duì)家蠅的殺傷力很低),但具有增效活性,能極大地增強(qiáng)除蟲(chóng)菊素和有關(guān)殺蟲(chóng)劑的藥效。
芝麻素主要用于含量測(cè)定、鑒別、藥理實(shí)驗(yàn)、活性篩選等科研領(lǐng)域。
在農(nóng)業(yè)上,芝麻素可用作除蟲(chóng)菊酯的增效劑。
安全術(shù)語(yǔ):S22(不要吸入粉塵)和S24/25(防止皮膚和眼睛接觸)。
儲(chǔ)存條件:應(yīng)在密閉容器中貯存,避免高溫。
綜上所述,CAS號(hào)為607-80-7的芝麻素是一種具有多種藥理活性的天然化合物,在科研和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
湖北萃園生物科技有限公司
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王玲