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雌激素在人体生长发育中发挥着重要作用,雌激素量过剩或相对不足会导致乳腺癌或骨质疏松等疾病。芳香化酶是雌激素生物合成的限速酶,在雄激素转化为雌激素的过程中发挥重要作用。虽然可用芳香化酶抑制剂或雌激素替代疗法等治疗上述疾病,但这些药物存在诸多副作用。天然产物黄酮、木脂素作为典型植物雌激素,是许多药物的有效成分,但对它们调控雌激素合成的机制研究报道较少。我们首先建立雌激素筛选模型,并对筛选得到的黄酮、木脂素类化合物调控雌激素生物合成机制进行研究,旨在为阐明天然产物调控雌激素合成机制,为研究开发雌激素相关疾病治疗药物提供依据。
1.基于磁微粒分离酶联免疫法构建KGN细胞雌激素生物合成筛选模型:目前基于细胞的雌激素合成筛选模型需用到放射性底物,污染及成本等因素限制该方法的应用。我们以KGN细胞为检测对象,通过比较基于聚苯乙烯酶联免疫法和磁微粒分离酶联免疫法的雌二醇ELISA试剂盒交叉反应和灵敏度,及比较培养基中酚红和底物睾酮对雌二醇检测影响,成功地建立了用磁微粒酶联免疫法检测KGN细胞雌二醇合成的筛选模型。
2.黄酮类化合物通过芳香化酶抑制雌激素生物合成:通过筛选模型筛选发现具有芳香化酶抑制作用的化合物木犀草素,它以浓度及时间依赖方式显著抑制KGN细胞雌激素生物合成。机制研究发现木犀草素抑制KGN细胞芳香化酶mRNA及蛋白表达并促其降解。对食用植物雌激素活性研究发现山奈酚及槲皮素显著抑制KGN细胞雌激素生物合成,而杨梅素及异鼠李素几乎无活性。对富含木犀草素及槲皮素的洋葱和小米辣提取物的研究发现,洋葱提取物显著抑制KGN细胞及HEK-293A细胞雌激素生物合成,但小米辣提取物只抑制HEK-293A细胞雌激素合成。结果表明木犀草素可能通过多种机制抑制芳香化酶活性,富含黄酮类化合物的蔬菜可能在预防乳腺癌等雌激素过量导致的疾病中发挥作用。
3.Egonol糖苷类化合物促雌激素生物合成:局部促雌激素生物合成的小分子化合物能预防雌激素缺乏相关疾病,克服雌激素替代疗法的局限。我们发现从瓦山安息香中分离得到的egonol龙胆二糖苷及egonol龙胆三糖苷具有促KGN细胞及3T3-L1细胞雌激素生物合成的作用。它们不影响芳香化酶基因转录及蛋白翻译,但能显著促重组表达的芳香化酶酶活性。因此这两个化合物可能能通过变构作用调节芳香化酶活性。
4.淫羊藿苷衍生物ZW1促雌激素合成机制:ZW1促芳香化酶基因转录及蛋白表达,也促3T3-L1细胞及ROS17/28细胞雌激素生物合成。作为PDE5抑制剂,ZW1促雌激素生物合成可能涉及到cAMP与cGMP间的交互作用(cross-talking)。
5.简要介绍雌激素及雌激素生物合成关键酶-芳香化酶。