我們最近報道了 shikonin（Shikonine）及其類似物是一類可以繞過癌癥耐藥性的壞死性凋亡誘導(dǎo)劑。然而，shikonin 的分子靶標尚不清楚。方法和結(jié)果：在這里，我們發(fā)現(xiàn)莽草素及其類似物是腫瘤特異性丙酮酸激酶-M2 （PKM2） 的抑制劑，其中鶯草素及其對映體異構(gòu)體烷氨酸最有效，顯示出有希望的選擇性，即鶯草素和烷氨酸在導(dǎo)致 PKM2 活性抑制超過 50% 的濃度下不抑制 PKM1 和丙酮酸激酶-L （PKL）。Shikonin 和 alkannin 顯著抑制糖酵解率，表現(xiàn)為主要表達 PKM2 的藥物敏感和耐藥癌細胞系 （MCF-7、MCF-7/Adr、MCF-7/Bcl-2、MCF-7/Bcl-x（L） 和 A549）中的細胞乳酸產(chǎn)生和葡萄糖消耗。轉(zhuǎn)染 PKM1 的 HeLa 細胞對 shikonin 或 alkannin 誘導(dǎo)的細胞死亡的敏感性降低。據(jù)我們所知，紫草素和阿爾坎寧是迄今為止報道的 PKM2 最有效和最特異性的抑制劑。結(jié)論：由于 PKM2 在癌細胞中普遍表達并決定對癌細胞增殖和存活至關(guān)重要的糖酵解的最后限速步驟，對映體 shikonin 和 alkannin 可能在未來的臨床應(yīng)用中具有潛力。
分泌性腹瀉仍然是一個全球性的健康負擔，并導(dǎo)致兒童大量死亡。一些關(guān)注止瀉療法可以減少腹瀉疾病中的液體流失和腸道蠕動。方法和結(jié)果：在本研究中，我們使用基于細胞的熒光猝滅試驗確定 shikonin （Shikonine） 是 TMEM16A 氯離子通道活性的抑制劑。shikonin 的 IC50 值為 6.5 μM。短路電流測量表明，紫草素以劑量依賴性方式抑制 Eact 誘導(dǎo)的 Cl（-） 電流，IC50 值為 1.5 μM。短路電流測量顯示，紫草素對小鼠結(jié)腸上皮細胞中 CCh 誘導(dǎo)的 Cl（-） 電流表現(xiàn)出抑制作用，但不影響細胞質(zhì) Ca（2+） 濃度以及其他主要腸上皮細胞氯離子通道電導(dǎo)調(diào)節(jié)劑。表征研究發(fā)現(xiàn)，紫草素抑制基底外側(cè) K（+） 通道活性，而不影響 Na（+）/K（+）-ATP 酶活性。體內(nèi)研究表明，在輪狀病毒腹瀉的新生小鼠模型中，紫草素顯著延遲了小鼠的腸道蠕動并降低了糞便含水量，而不會影響體內(nèi)病毒感染過程。結(jié)論：綜上所述，鶯草素抑制腸上皮細胞鈣激活的氯離子通道，抑制作用部分通過抑制基底外側(cè) K（+） 通道活性，鶯草素可能是治療輪狀病毒分泌性腹瀉的先導(dǎo)化合物。
丙酮酸激酶 M2 （PKM2） 的 M2 亞型已被證明在人類皮膚癌中上調(diào)。方法和結(jié)果：為了測試 PKM2 是否可能是化學(xué)預(yù)防的靶點，紫草素 （Shikonine） 是紅石腈根的天然產(chǎn)物，也是 PKM2 的特異性抑制劑，用于化學(xué)誘導(dǎo)的小鼠皮膚致癌研究。結(jié)果顯示，紫草素治療抑制了皮膚腫瘤的形成。皮膚表皮組織的形態(tài)學(xué)檢查和免疫組織化學(xué)染色表明，紫草素抑制細胞增殖而不誘導(dǎo)細胞凋亡。盡管單獨的 shikonin 抑制了 PKM2 活性，但在皮膚致癌研究結(jié)束時，它并沒有抑制腫瘤啟動子誘導(dǎo)的皮膚表皮組織中的 PKM2 激活。為揭示 shikonin 的潛在化學(xué)預(yù)防機制，進行了抗體微陣列分析，結(jié)果顯示轉(zhuǎn)錄因子 ATF2 及其下游靶標 Cdk4 在化學(xué)致癌物處理下上調(diào);而這些上調(diào)則被 shikonin 壓制了。在可推廣皮膚細胞模型中，ATF2 的核水平在腫瘤促進過程中增加，而這種增加被 shikonin 抑制。此外，敲低 ATF2 降低了 Cdk4 和 Fra-1 （激活蛋白 1 的關(guān)鍵亞基。結(jié)論：綜上所述，這些結(jié)果表明，紫草素在體內(nèi)抑制 PKM2 而不是抑制 ATF2 通路，而是在皮膚致癌作用中。
紫草素（Shikonine）是紫草（紫花椒，石荊的干根）的主要成分，紫草是一種中草藥，具有多種生物活性，包括抑制人類免疫缺陷病毒 （HIV） 1 型 （HIV-1）。G 蛋白偶聯(lián)趨化因子受體被 HIV-1 用作輔助受體進入宿主細胞。方法和結(jié)果：在本研究中，我們評估了 shikonin 對趨化因子受體功能和 HIV-1 復(fù)制的影響。結(jié)果表明，在納摩爾濃度下，紫草素響應(yīng)多種 CC 趨化因子 （CCL2 [單核細胞趨化蛋白 1]、CCL3 [巨噬細胞炎癥蛋白 1alpha] 和 CCL5 [激活時調(diào)節(jié)，正常 T 細胞表達和分泌蛋白]）、CXC 趨化因子 （CXCL12 [基質(zhì)細胞衍生因子 1alpha]）和經(jīng)典趨化因子 （甲酰甲硫氨酰-亮氨酸-苯丙氨酸和補體分數(shù) C5a） 抑制單核細胞趨化性和鈣通量。Shikonin 下調(diào)巨噬細胞上 CCR5（一種主要的 HIV-1 輔助受體）的表面表達程度高于其他受體 （CCR1、CCR2、CXCR4 和甲酰肽受體）。CCR5 mRNA 表達也被該化合物下調(diào)。此外，紫草素抑制了人外周血單核細胞中 HIV 的多重耐藥菌株和兒科臨床分離株的復(fù)制，50% 抑制濃度 （IC（50）s） 范圍為 96 至 366 nM。Shikonin 還有效抑制了 HIV Ba-L 分離株在單核細胞/巨噬細胞中的復(fù)制，IC（50） 為 470 nM。結(jié)論：我們的結(jié)果表明，紫草素的抗 HIV 和抗炎活性可能與其對趨化因子受體表達和功能的干擾有關(guān)。因此，紫草素作為一種天然存在的低分子量泛趨化因子受體抑制劑，構(gòu)成了新型抗 HIV 治療劑開發(fā)的基礎(chǔ)。
CAS 517-89-5對應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)是紫草素，以下是關(guān)于紫草素的詳細介紹：
中文名稱：紫草素
英文名稱：Shikonin
別名：紫草醌、紫草寧、紫根素、Alkannin、紫朱草素、紫草紅、紫草色素、紫根色素、紫草紅色素
化學(xué)式：C16H16O5
分子量：288.3（也有資料給出為288.2952）
CAS登錄號：517-89-5
外觀：紫色結(jié)晶性粉末或紫褐色針狀結(jié)晶
密度：1.373g/cm3
熔點：147~149℃
沸點：567.36℃（也有資料給出為567.4℃）
閃點：310.98℃（也有資料給出為311℃）
旋光度：+138°（苯）（也有資料給出+135°）
溶解性：不溶于水，溶于乙醇、有機溶劑和植物油，易溶于堿水，遇酸又沉淀析出。色調(diào)隨Ph值變化，Ph值46呈紅色，Ph值8呈紫色，Ph值1012則藍色。
來源：紫草素是從紫草科植物中提取的天然產(chǎn)物，紫草始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，主產(chǎn)于我國的新疆、內(nèi)蒙等地。
提?。鹤喜菟靥崛〖兓y度極大，目前市場上紫草素含量低，只有0.1%左右。常見的提取方法包括以紫草的根為原料，用精制豆油浸提，再用乙醇萃取，最后濃縮濾去不溶物得到成品。
藥用價值：紫草素具有抗癌、抗炎、抗菌等作用。臨床用于治療急、慢性肝炎、肝硬化（腹水），皮膚科用于治療扁平疣、銀屑病，局部應(yīng)用治療燒傷和促進傷口愈合。滴眼劑用于治療單皰病毒性角膜炎。
美容價值：紫草素適用于各種膚質(zhì)，具有修護、止血、促進皮膚再生，細胞新陳代謝的功效，能迅速滲入皮膚、促進傷口愈合、清除自由基，達到祛除暗瘡、痘印，淡化色斑疤痕的作用。
食用色素：紫草素可用作食品著色劑，我國規(guī)定可用于果汁（味）飲料類、果酒、雪糕和冰棍，最大使用量為0.1g/kg。
存儲：紫草素應(yīng)儲存于陰涼、干燥、通風良好的庫房，遠離火種、熱源，防止陽光直射。包裝應(yīng)密封，并與酸類、食用化學(xué)品分開存放，切忌混儲。
安全：紫草素在特定條件下可能對人體產(chǎn)生危害，因此在使用和存儲時應(yīng)遵循相應(yīng)的安全規(guī)范。
綜上所述，CAS 517-89-5即紫草素，是一種具有多種用途和價值的化學(xué)物質(zhì)。在存儲和使用時，需要遵循相應(yīng)的安全規(guī)范以確保安全。
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王玲