纤溶酶原激活物抑制剂1（PAI-1）天然小分子抑制剂的筛选和分子药理活性研究

作     者：韩廷廷 

作者单位：辽宁师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨红

授予年度：2016年

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100706[医学-药理学] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

主      题：PAI-1 PAI-1抑制剂 SHK RA 血栓 纤维化 

摘      要：纤溶酶原激活物抑制剂1(Plasminogen activator inhibitor-1,PAI-1)是纤溶系统的一个重要的负反馈调节因子。作为机体特异性天然的抑制剂,PAI-1能够快速抑制尿激酶型纤溶酶原激活剂(urokinase-type plasiminogen activator,uPA)和组织型纤溶酶原激活剂(tissue-type plasiminogen activator,tPA)激活调节纤维蛋白溶解过程。PAI-1水平与许多心血管和新陈代谢疾病密切相关,已有的研究表明通过抑制PAI-1活性可能成为血栓栓塞性疾病治疗的新策略。寻找小分子PAI-1抑制剂近年来受到了广泛关注,是目前相关领域研究的热点之一。由于天然化合物在结构多样性、生物相容性等方面具有合成小分子无可比拟的优越性,其在药物发现研究中日益受到重视。本研究利用uPA/PAI-1催化的底物发色法药物筛选模型从300多种天然小分子化合物中筛选到了多种对PAI-1有抑制活性的化合物,包括:丹参酮2A磺酸钠(Sodium tanshinone IIA sulfonate,STS)、隐丹参酮(Cryptotanshinone,CTS)、龙血素B(Loureirin B,LB)、毛两面针素(Toddalolactone,TOD)、左旋紫草素(Shikonin,SHK)和竹节香附素A(Raddeanin A,RA)。在2012年,Xiao[49]等人从天然中药丹参中筛选出丹参酮(STS)和隐丹参酮(CTS)PAI-1天然小分子抑制剂。本实验室闫冬利用活性分离引导的方法从中药血竭和两面针中也发现龙血素B(Loureirin B,LB)和毛两面针素(Toddalolactone,TOD)。本研究对另外的两种化合物左旋紫草素(Shikonin,SHK)和竹节香附素A(Raddeanin A,RA)作用机制及体内预防血栓和抗纤维化作用进行分析。主要结果:(1)利用uPA/PAI-1催化的底物发色反应实验发现SHK和RA能够以剂量依赖的方式解除PAI-1对uPA活性的抑制作用,IC50分别为30.68±2.32μM和27.66±4.52μM。(2)SDS/PAGE实验结果表明SHK和RA能够抑制PAI-1/uPA复合物的形成,但是SHK对弹性蛋白酶介导的PAI-1的断裂没有影响。(3)体外纤维蛋白溶解实验显示SHK和RA能够显著促进纤溶过程。(4)在FeCl3诱导的小鼠腹动脉血栓模型中,SHK和RA(1 mg kg-1)通过腹腔注射给药均能够显著减轻动脉血栓的形成并延长血流时间,说明这两种化合物对血栓形成具有预防作用。(5)在CCl4诱导的肝纤维化模型实验中,SHK和RA(1 mg kg-1)通过腹腔注射持续给药两周后,结果显示与对照组相比给药组小鼠血浆中的羟脯氨酸含量明显降低,肝纤维化程度明显减轻。结论,本研究发现左旋紫草素和竹节香附素A能够显著抑制PAI-1活性从而影响PAI-1/uPA复合物的形成,上述两种化合物在体内条件下能够显著抑制模型小鼠血栓形成并对肝纤维化有较好的治疗作用。该研究发现了左旋紫草素和竹节香附素A抗血栓和抗纤维化的新活性,为以PAI-1为靶点的抗血栓和抗纤维化治疗提供了先导化合物。