云南松松塔提取物及尖瓣瑞香烷型二萜酯体外抗HIV 活性及机制研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 张旋 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2012-11 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 郑永唐 |
| 关键词 | 云南松 松塔 尖瓣瑞香 瑞香烷型二萜酯 抗HIV活性 机制 |
| 其他题名 | The Anti-HIV Effects and Mechanism of Action of Pine Cone Extracts from Pinus yunnanensis and Daphnane Diterpene Esters from Daphne acutiloba |
| 学位专业 | 细胞生物学 |
| 中文摘要 | 本论文主要由2个相对独立的部分组成: 1. 云南松松塔提取物体外抗HIV活性及机制研究；2. 尖瓣瑞香烷型二萜酯体外抗HIV活性及机制研究。 艾滋病又称获得性免疫缺陷综合症(AIDS)，是一种由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的，以全身免疫系统严重损害为特征的传染性疾病。若不采取有效的预防治疗手段，艾滋病所带来的经济以及社会问题将严重制约社会进步与人类健康。由于迄今仍无艾滋病疫苗问世，抗HIV药物仍然是艾滋病防治的主要手段。目前,美国FDA已批准30多种作用于不同靶点的抗HIV药物用于临床治疗，并且在HIV感染治疗中也取得了一定成功。但是药物毒副作用、病毒耐药、不良药物相互作用、以及患者依从性差等常导致治疗失败。因此，寻找具有新靶点、能针对耐药，且价格低、疗效佳、毒性作用小的新型药物已成为目前抗HIV药物研究的趋势。传统中药和药用植物来源的天然产物具有结构多样性、毒性较低、来源广泛等特点，可能具有与现有药物不同的抗HIV机制，因而，在治疗HIV感染中具有独特的优势和巨大的潜力。 松塔系松科松属植物的球果。不同松种来源的松塔中含有抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗氧化和增强免疫等作用的活性成分。目前，关于松塔抗HIV活性的研究报道较少。本研究对2个云南松松塔提取物YNS-PY-E和YNS-PY-F的抗HIV活性进行了评价，并对其机制进行了研究。首先我们评价了松塔提取物对C8166、MT-4和慢性感染的H9/HIV-1IIIB细胞以及293T细胞的毒性，结果发现2个松塔提取物的细胞毒性较小，CC50值均>200 μg/ml。随后我们应用HIV实验株和耐药株对其抗HIV活性进行了系统评价。结果发现：YNS-PY-E和YNS-PY-F对实验株HIV-1IIIB、HIV-1RF、HIV-2ROD 和HIV-2CBL-20引起的细胞病变均有较强的抑制作用，EC50值分别在1.10~22.24 μg/ml和0.96~6.17 μg/ml之间，选择指数分别在13.97~283.74和71.16~459.40之间。进一步研究证实，YNS-PY-E和YNS-PY-F对HIV-1IIIB和HIV-1RF在急性感染细胞中复制有较强的抑制作用，EC50值分别在8.33~12.00 μg/ml和3.98~9.48 μg/ml之间，选择指数分别在25.89~37.30和46.28~110.37之间。YNS-PY-E和YNS-PY-F对HIV-1IIIB诱导MT-4细胞死亡有很强的保护作用，EC50值分别为5.65 μg/ml和2.22 μg/ml之间，选择指数分别为52.67和415.53。YNS-PY-E和YNS-PY-F对非核苷类逆转录酶抑制剂耐药株HIV-1A17、核苷类逆转录酶抑制剂耐药株HIV-1AO18、融合抑制剂耐药株HIV-19495和蛋白酶抑制剂耐药株HIV-12802也有较强的抑制活性，EC50值分别在1.54~21.52 μg/ml和0.88~10.87 μg/ml之间，选择指数分别在14.44~201.75和40.36~501.41之间。YNS-PY-E和YNS-PY-F对慢性感染H9/HIV-1IIIB中病毒复制的抑制作用较弱。机制研究发现，YNS-PY-E和YNS-PY-F能有效抑制正常细胞与慢性感染的H9/HIV-1IIIB和H9/HIV-2ROD细胞融合，YNS-PY-E的EC50 值分别为9.03和6.68 μg/ml，YNS-PY-F的EC50 值分别为7.60和5.34 μg/ml。提示云南松松塔提取物可作为潜在的HIV进入抑制剂。然而，二者对HIV辅助细胞受体CXCR4内化无抑制作用。同时，YNS-PY-E和YNS-PY-F对HIV-1逆转录酶活性有较强的抑制作用，EC50 值分别为6.69和4.60 μg/ml。 尖瓣瑞香是我国传统药用植物，存在多种生物活性成分，其中瑞香烷型二萜酯类、倍半萜类、酚类和木脂素类化合物具有明显的抗HIV活性。我们前期研究发现，瑞香烷型二萜酯类化合物抗HIV活性最强。本研究对尖瓣瑞香中分离的另外4个瑞香烷型二萜酯类化合物Zdab41、Zdab55、Zdab66和Zdab68的抗HIV活性进行了评价，并对其机制进行了研究。首先，我们对4瑞香烷型二萜酯个化合物的细胞毒性进行了评价。结果发现，4个化合物对C8166、MT-4、H9/HIV-1IIIB和293T细胞均有一定的毒性作用，CC50 值在8.41-94.65 μg/ml之间，说明其在一定程度上也具有抑制肿瘤细胞增殖的活性。 随后我们评价了4个瑞香烷型二萜酯化合物对不同的HIV实验株的抑制活性，结果发现，4个瑞香烷型二萜酯化合物对HIV-1IIIB 和HIV-1RF诱导细胞病变具有强的抑制作用，EC50值在3.36-32.24 ng/ml之间，选择指数均>1000；对HIV-2ROD 和HIV-2CBL-20诱导细胞病变也有明显的抑制作用，EC50值在5.27-70.25 ng/ml之间，选择指数均>400。进一步研究发现，4个瑞香烷型二萜酯化合物均能明显抑制HIV-1IIIB在急性感染细胞中复制，EC50值在7.87-69.49 ng/ml之间，选择指数在510.43-3223.6；同时化合物对HIV-1IIIB感染引起MT-4细胞死亡有明显抑制作用，EC50值在3.59-30.68 ng/ml之间，选择指数在959.39-8810.58之间。 4个瑞香烷型二萜酯化合物对逆转录酶抑制剂耐药株HIV-1A17和HIV-1AO18诱导细胞病变均有较强的抑制活性，EC50值在1.29-25.48 ng/ml之间，选择指数均>1000；对融合抑制剂耐药株HIV-19495和蛋白酶耐药株HIV-12802诱导细胞病变也有较强的抑制作用，EC50值在1.03-36.86 ng/ml之间，选择指数均>800。进一步研究发现，4个瑞香烷型二萜酯化合物能明显抑制HIV-1AO18和HIV-19495在急性感染细胞中的复制，EC50值在15.99-104.83 ng/ml之间，选择指数在338.36-1947.47之间。4个化合物中，Zdab68抗HIV活性最强，Zdab55活性最弱。 机制研究发现，4个瑞香烷型二萜酯化合物对正常细胞与慢性感染的H9/HIV-1IIIB和H9/HIV-2ROD细胞融合均有较强的抑制作用，EC50值在2.96-37.41 ng/ml之间，活性甚至高于阳性药物T20。进一步研究发现，这些化合物对gp41膜融合中间态形成6-螺旋核心结构无抑制作用，对细胞辅助受体CXCR4细胞内化也无抑制作用。分时给药研究发现，Zdab68可能对HIV整合过程有抑制作用。实时定量PCR结果发现，Zdab68在100 ng/ml时对逆转录阶段的抑制作用不明显，对整合前复合体进入细胞核有明显的抑制作用。进一步研究发现，4个瑞香烷型二萜酯化合物对逆转录酶活性的抑制作用不明显，除Zdab68的EC50值为235.52 ng/ml，其余3个化合物EC50值均>1000 ng/ml。4个瑞香烷型二萜酯化合物在100 ng/ml时对整合酶细胞核定位均有明显的抑制作用。分子对接研究发现，4个瑞香烷型二萜酯化合物均可以竞争性抑制LEDGF/p75与整合酶的相互作用。联合用药实验发现，Zdab68与逆转录酶抑制剂AZT和整合酶连转移酶抑制剂GS9137有一定的协同抗HIV作用。 本研究可为我国丰富的松塔资源及瑞香资源的开发利用提供一定的参考价值，为从天然产物中研发高效低毒的抗HIV药物奠定一定的理论基础。 |
| 英文摘要 | The thesis was composed of two independent parts: 1. Anti-HIV effects and mechanism of action of pine cone extracts from Pinus yunnanensis; 2. Anti-HIV effects and mechanism of action of daphnane diterpene esters from Daphne acutiloba. Acquired immunodeficiency syndrome(AIDS) is an infectious disease caused by Human immunodeficiency virus(HIV) and characterized by severe impairment of general immune system. The economic and social problems caused by AIDS may severly restrict the development of society and greatly threaten human health if it is not well controlled. Anti-HIV drugs still remain the dorminant role in the treatment of Acquired immunodeficiency syndrome (AIDS), because no vaccine was found till today. Considerable success has been achieved in the treatment of HIV infection, and more than thirty antiretroviral drugs are available targeting several distinct steps in the viral replication cycle. However, drug toxicity, drug resistance, adverse drug–drug interactions, and accompanying poor patient adherence are still the major factors leading to treatment failure. Therefore, the discovery of novel drugs with new mechanisms of action, low toxicity, high activity and well tolerability is still a challenging issue in HIV treatment. Owing to structural diversity, few side effects, and abundant resources, natural compounds from Traditional Chinese Medicines and medicinal plants have unique advantages and good potential in prevention and treatment of AIDS. Pine cones are fruits of Pinus plants, and had active components which have anti-tumor, anti-bacterial, antiviral, antioxidant and immune enhancing activities. There are only few reports about the anti-HIV activities of pine cones. In this study, the anti-HIV activities of pine cone extracts (YNS-PY-E and YNS-PY-F) from Pinus yunnanensis were evaluated, and their mechanisms of action were also explored. |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-12-28 |
| 源URL | [http://159.226.149.42:8088/handle/152453/7142]  |
| 专题 | 昆明动物研究所_分子免疫药理学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张旋. 云南松松塔提取物及尖瓣瑞香烷型二萜酯体外抗HIV 活性及机制研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：昆明动物研究所
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