Molekylær docking-baseret undersøgelse af den hæmmende effekt af acacetin J8 på endotelcelleproliferationsmål og apoptose-relaterede cellesignalveje
Akaciebark er den tørrede bark af bælgplanten Albizia julibrissin Durazz. Den har en sød og mild smag og er registreret i farmakopéen som havende en virkning, der lindrer depression, beroliger sindet, fremmer blodcirkulationen og reducerer hævelser. Det bruges hovedsageligt til behandling af symptomer som rastløshed, depression, søvnløshed, lungeabscesser, sår og smerter forårsaget af fald. Moderne farmakologiske undersøgelser har vist, at råekstrakter og totale saponiner af akaciebark har den aktivitet, at de hæmmer spredning af tumorceller in vivo og in vitro. Berømte læger som Zhu Liangchun har opnået gode kliniske resultater i behandlingen af lungekræft med lægemidler som akaciebark. Under vejledning af antitumorangiogeneseaktivitet isolerede og rensede det indledende arbejde i dette projekt effektive komponenter og aktive ingredienser, der hæmmer tumorangiogenese fra akaciebark, og identificerede deres aktive ingrediens som juliosid J8 (J8). Forskningsresultaterne viste, at J8 har en betydelig hæmmende aktivitet på endotelcelleproliferation. Og det kan forårsage celleapoptose. Det er dog stadig uklart, hvordan det regulerer signaltransduktion uden for cellen og gennem cellemembranen, cytoplasma til kernen for at udøve sine virkninger, og der er ingen forskningsrapporter i ind- og udland. Denne undersøgelse brugte molekylær docking kombineret med in vitro-celleeksperimenter til at analysere målene for J8's hæmmende effekt på endotelcelleproliferation og dens apoptoserelaterede cellesignalveje.

J8 er et saponin, der er isoleret fra akaciebark. Tidligere undersøgelser har antydet, at det har en hæmmende effekt på tumorangiogenese både in vitro og in vivo og kan fremkalde endotelcelleapoptose. Det er dog ikke helt klart, hvordan det inducerer celleapoptose. For at undersøge mekanismen for J8-induceret endotelcelleapoptose blev der fremstillet et nyt parti prøver ved hjælp af de ekstraktions-, isolerings- og identifikationsmetoder, der er rapporteret i litteraturen, og deres aktivitet blev påvist. For at undersøge mekanismen for J8's virkning på celler, om J8 kommer ind i cellernes indre eller interagerer med overfladeproteiner på cellemembranen, blev HPLC brugt til at detektere koncentrationen af J8 inden i og uden for cellen. Resultaterne viste, at J8 ikke trængte ind i endotelcellernes indre og kun interagerede med overfladeproteiner på cellemembranen. For yderligere at undersøge dets interaktion med visse proteiner brugte eksperimentet først molekylær docking til at docke membranproteinerne FAS, FAS og FAS, som er forbundet med apoptose DR3、DR4、DR5、TFR-1， Og det blev fundet, at J8 kun binder godt til FAS og VEGF, som er proteiner relateret til celleproliferation.
Den vaskulære endoteliale vækstfaktor VEGF er en meget specifik proendotelial vækstfaktor, der kan fremme endotelcelleproliferation, migration, øget vaskulær permeabilitet og angiogenese. Hæmning af VEGF's aktivitet kan hæmme dannelsen af tumorblodkar betydeligt og derved opnå det terapeutiske mål med antitumorbehandling. Litteraturen rapporterer, at totale saponiner fra akaciebark kan hæmme dannelsen af tumorblodkar betydeligt og undertrykke aktiviteten af VEGF. J8 er en af saponinerne, og molekylær docking og in vitro molekylær detektion har vist, at J8 kan binde sig til VEGF og derved hæmme spredningen af endotelceller.
Moderne molekylær og cellulær farmakologisk forskning tyder på, at signaltransduktionen af celleapoptose kan opdeles i to veje: eksogene og endogene (mitokondrielle) veje. Den eksogene apoptosevej formidles af apoptosereceptorer som TNF-a, TRAIL og FAS-L. Fas-L binder sig til FAS ved at rekruttere og forbinde FADD for at igangsætte celleapoptose. Mitokondrier er det regulerende center for endogen celleapoptose, som kan opdeles i Caspase-afhængige og ikke Caspase-afhængige apoptotiske signalveje baseret på de forskellige signalveje. FADD-binding til Caspase-8 kan føre til dimerisering af Caspase-8, dvs. aktivering. Aktiveret Caspase-8 genaktiverer Caspase-3/9 og inducerer celleapoptose. Den ikke-Caspase-afhængige apoptotiske signalvej opnås hovedsageligt gennem frigivelse af AIF og EnDOG, som begge kan fremkalde store mængder DNA-fragmentering og fremkalde celleapoptose. Gennem eksperimentel verifikation blev det konstateret, at efter tilsætning af J8 (2,5 μ g/mL) til HUVEC-celler blev udtrykket af VEGF, JNK og andre proteiner signifikant nedreguleret, mens udtrykket af apoptoserelaterede proteiner p-JNK, Bax og EnDOG blev signifikant opreguleret. J8 havde ingen signifikant effekt på ekspressionsniveauerne af Caspase-3, Caspase-8 og Caspase-9 og kunne fremme fosforyleringen af JNK, en stressaktiveret proteinkinase. Den aktiverede JNK-vej kan regulere udtrykket af apoptoserelaterede målgener og derved inducere celleapoptose. Bax og EnDOG er downstream-målgener for JNK-stien. Efter behandling med J8 stiger deres ekspressionsniveauer også, hvilket tyder på, at J8 kan forårsage celledød ved at svække aktiviteten af VEGF/JNK-vejen. Resultaterne af denne undersøgelse tyder på, at J8 kan fremme apoptose af vaskulære endotelceller ved at regulere JNK-signalvejen, hvilket giver ideer til fremtidig forskning fra andre forskere og tilbyder nye forskningsmedicin til hæmning af tumorangiogenese-terapi. Denne undersøgelse har dog også visse mangler, og der er behov for omfattende påvisning af proteiner opstrøms og nedstrøms for JNK-signalvejen i fremtidig forskning. In vitro-celleeksperimenter kan have visse afvigelser, og de eksperimentelle resultater skal valideres i kliniske forsøg og dyreforsøg.
Sammenfattende kan J8 hæmme celleproliferation ved at virke på VEGF, mens regulering af JNK-signalvejen fremmer apoptose af vaskulære endotelceller, og apoptosehastigheden øges markant med stigende koncentration.