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梔子苷

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梔子苷
IUPAC名
Methyl (1S,4aS,7aS)-1-(β-D-glucopyranosyloxy)-7-(hydroxymethyl)-1,4a,5,7a-tetrahydrocyclopenta[c]pyran-4-carboxylate
系統名
Methyl (1S,4aS,7aS)-7-(hydroxymethyl)-1[(2S,3R,4S,5S,6R)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxy1,4a,5,7a-tetrahydrocyclopenta[c]pyran-4-carboxylate
別名 Jasminoidin;[1] methyl 1-(hexopyranosyloxy)-7-(hydroxymethyl)-1,4a,5,7a-tetrahydrocyclopenta[c]pyran-4-carboxylate
識別
CAS號 24512-63-8  checkY
PubChem 107848
ChemSpider 96987
SMILES
 
  • COC(=O)C1=COC(C2C1CC=C2CO)OC3C(C(C(C(O3)CO)O)O)O
EINECS 683-175-1
ChEBI 5299
KEGG C09781
MeSH geniposide
性質
化學式 C17H24O10
摩爾質量 388.37 g·mol−1
熔點 245.23 °C（518 K）
沸點 641.4±55.0 °C at 760 mmHg
log P -1.854
pKa 12.80±0.70
危險性
GHS危險性符號
《全球化學品統一分類和標籤制度》（簡稱「GHS」）中有毒物質的標籤圖案
GHS提示詞 Danger
H-術語 H301
P-術語 P264, P270, P301+310, P321, P330, P405, P501
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

梔子苷（geniposide），又稱為京尼平苷，分子式C17H24O10；其苷元為京尼平（genipin），是一種環烯醚萜葡萄糖苷類，主要存在於梔子、杜仲等植物中[2]。京尼平作為天然交聯劑[3]，具有良好生物學活性。

應用

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色素

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梔子苷在β-葡萄糖苷酶的作用下，與伯胺基酸（甘氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸）作用下發生聚合反應，生成梔子藍[4]。梔子藍與螺旋藻中提取的藻青素為目前僅存的兩種天然藍色色素，其性質較穩定，已得到廣泛應用。

醫學

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京尼平具有廣泛的藥理效應，如保肝利膽、抗炎、抗腫瘤、抗血栓、抗纖維化、治療糖尿病和神經退行性疾病等，尤其在防治各類實驗性肝病中得到了人們越來越多的關注，具有良好的臨床應用前景。

神經保護

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越來越多的證據表明，梔子苷（geniposide）具有神經保護作用，這種益處可能源於其對 胰高血糖素樣肽-1(GLP-1R) 受體的激動作用。當這種受體被激活時，會在細胞中誘導神經營養效應，如神經突生長，減少澱粉樣蛋白斑塊(類澱粉蛋白斑塊)，抑制τ蛋白磷酸化，預防記憶障礙以及減少突觸損失，降低氧化應激以及慢性炎症反應。[5][6] 這些作用在治療阿爾茨海默病和帕金森病方面具有潛在的應用前景。

類-抗抑鬱作用

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研究表明，梔子苷對於慢性不可知溫和應激誘導的抑鬱模型大鼠的抗抑鬱效果和氟西汀相似。這種影響可能是梔子苷對於下視丘–垂體–腎上腺(HPA)軸的作用從而調節實現的，而HPA軸功能障礙被認為與抑鬱的發病機制有關。在抑鬱狀態下，血清中促腎上腺皮質激素與皮質醇水平會上升，同時下視丘促腎上腺皮質素釋放素基因表達。HPA軸的功能活動對於調節血清素 系統有著重要作用。當HAP軸活動水平過高時，將導致大量分泌皮質醇與促腎上腺皮質素釋放素，反之，血清素系統將遭受下調並且活性下降。低血清素系統活性會導致海馬體中的5-羥色胺(5-HT)反應性減弱。[7][8] 梔子苷能夠逆轉皮質醇和下視丘促腎上腺皮質素釋放素基因的高水平表達，從而導致海馬體中5-羥色胺(5-HT)和紋狀體中5-羥吲哚乙酸 (5-HIAA)增加。[7]

抗氧化作用

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梔子苷顯示出適當的誘導內源抗氧化蛋白的能力，這些蛋白能夠保護細胞對抗氧化應激的傷害。一項關於海馬體神經元的研究顯示梔子苷能夠增強細胞保護作用，通過激活磷酸肌醇3-激酶 (PI3K)酶並且誘導紅血球相關因子-2 (NFE2L2)的核易位。[9] PI3K/Nrf2信號通路是一系列反應的觸發器，如表達抗氧化酶血紅素加氧酶 (HO-1)，超氧化物歧化酶 (SOD) 以及NAD(P)H醌脫氫酶1(NAD(P)H dehydrogenase quinone 1 (NQO1))，從而減少活性氧類 (ROS)的累積。[10]

抗炎症作用

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一些研究已經表明梔子苷治療炎症性疾病如關節炎的潛力，這是由於其對細胞因子和促炎症介質的影響。對於患關節炎的大鼠，口服給藥梔子苷(30，60和120mg/kg)顯示出降低輔助性T細胞17細胞因子如白血球介素-2(IL-2)水平，以及增加腸繫膜淋巴結淋巴細胞的調節性T細胞細胞因子，如白血球介素-4 (IL-4)和轉化生長因子β1(TGF beta 1)水平。 [11][12] 另一項研究顯示，梔子苷的作用可能通過免疫組織如腸相關淋巴組織(Gut-associated lymphoid tissue (GALT))的免疫調節而增強。發生調節時, 腸繫膜淋巴結促進JNK-絲裂原活化蛋白激酶 (MAPKs)和p38 絲裂原活化蛋白激酶 (p38MAPKs) 信號聯級放大的改善。在外周血淋巴細胞中可發現同樣的通路。[13]

抗糖尿病作用

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有研究報道梔子苷具有很強的降血糖效果，這可能是通過調節肝葡萄糖代謝相關酶實現的，如肝糖原磷酸化酶 (GP) 和葡萄糖-6-磷酸化酶 (G6Pase).[14] 在慢性高血糖中，GP和G6Pase會被誘導。高血糖水平將會增加它們的表達和活性。從而導致肝葡萄糖產量增加與葡萄糖代謝失衡。[15] 一項研究關於高脂飲食(HFD)-鏈脲佐菌素(STZ)致糖尿病小鼠模型給藥200和400(mg/kg)劑量梔子苷顯示出顯著的降低體重，血糖，胰島素和三酸甘油酯(TG)水平。在同樣的糖尿病小鼠模型中觀察到GP和G6Pase活性升高，但在相同的梔子苷處理組，其活性明顯降低。[14]

參考文獻

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  1. ^ CID 387043706 from PubChem
  2. ^ GENIPIN. Western Oregon University. 2006-03-23 [2019-02-26]. （原始內容存檔於2019-06-17） （英語）. 
  3. ^ 余喜訊，成敏. 改造天然生物组织为血 管支架材料的预处理方法. 生物醫學工程學雜誌. 2004, 21 (3): 476–481. 
  4. ^ 倪慧艷，張朝暉，傅海珍. 中药栀子的研究与开发概述. 中國中藥雜誌 China Journal of Chinese Materia Medical. 2006年, 31 (7): 538–541. 
  5. ^ Liu W, Li G, Hölscher C, Li L. Neuroprotective effects of geniposide on Alzheimer's disease pathology. Reviews in the Neurosciences. 2015, 26 (4): 371–83. PMID 25879319. S2CID 32753663. doi:10.1515/revneuro-2015-0005 可免費查閱. 
  6. ^ Gao C, Liu Y, Jiang Y, Ding J, et al. Geniposide ameliorates learning memory deficits, reduces τ phosphorylation and decreases apoptosis via GSK3 β pathway in streptozotocin-induced Alzheimer rat model.. Brain Pathol. 2014, 24 (3): 261–269. PMC 8029432 可免費查閱. PMID 24329968. S2CID 38096561. doi:10.1111/bpa.12116. 
  7. ^ 7.0 7.1 Cai L, Li R, Tang WJ, Meng G, Hu XY, Wu TN. Antidepressant-like effect of geniposide on chronic unpredictable mild stress-induced depressive rats by regulating the hypothalamus-pituitary-adrenal axis. European Neuropsychopharmacology. August 2015, 25 (8): 1332–41. PMID 25914157. S2CID 45890530. doi:10.1016/j.euroneuro.2015.04.009. 
  8. ^ Holsboer F, Barden N. Antidepressants and hypothalamic-pituitary-adrenocortical regulation. Endocrine Reviews. April 1996, 17 (2): 187–205. PMID 8706631. doi:10.1210/edrv-17-2-187 可免費查閱. 
  9. ^ Yin F, Liu J, Zheng X, Guo L, Xiao H. Geniposide induces the expression of heme oxygenase-1 via PI3K/Nrf2-signaling to enhance the antioxidant capacity in primary hippocampal neurons. Biological & Pharmaceutical Bulletin. 2010, 33 (11): 1841–6. PMID 21048309. doi:10.1248/bpb.33.1841 可免費查閱. 
  10. ^ He T, Shen H, Zhu J, Zhu Y, He Y, Li Z, Lu H. Geniposide attenuates cadmium‑induced oxidative stress injury via Nrf2 signaling in osteoblasts. Molecular Medicine Reports. August 2019, 20 (2): 1499–1508. PMC 6625402 可免費查閱. PMID 31257486. doi:10.3892/mmr.2019.10396 可免費查閱. 
  11. ^ Zhou YX, Zhang RQ, Rahman K, Cao ZX, Zhang H, Peng C. Diverse Pharmacological Activities and Potential Medicinal Benefits of Geniposide. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. April 2019, 2019: 4925682. PMC 6500620 可免費查閱. PMID 31118959. doi:10.1155/2019/4925682 可免費查閱. 
  12. ^ Wang R, Wu H, Chen J, Li SP, Dai L, Zhang ZR, Wang WY. Antiinflammation Effects and Mechanisms Study of Geniposide on Rats with Collagen-Induced Arthritis. Phytotherapy Research. April 2017, 31 (4): 631–637. PMID 28127805. S2CID 41542274. doi:10.1002/ptr.5775. 
  13. ^ Dai MM, Wu H, Li H, Chen J, Chen JY, Hu SL, et al. Effects and mechanisms of geniposide on rats with adjuvant arthritis. Immunopharmacol. 2014, 20 (1): 46–53. PMID 24583144. doi:10.1016/j.intimp.2014.02.021. 
  14. ^ 14.0 14.1 Wu SY, Wang GF, Liu ZQ, Rao JJ, Lü L, Xu W, et al. Effect of geniposide, a hypoglycemic glucoside, on hepatic regulating enzymes in diabetic mice induced by a high-fat diet and streptozotocin. Acta Pharmacologica Sinica. February 2009, 30 (2): 202–8. PMC 4002460 可免費查閱. PMID 19122671. doi:10.1038/aps.2008.17. 
  15. ^ Petersen KF, Laurent D, Rothman DL, Cline GW, Shulman GI. Mechanism by which glucose and insulin inhibit net hepatic glycogenolysis in humans. The Journal of Clinical Investigation. March 1998, 101 (6): 1203–9. PMC 508673 可免費查閱. PMID 9502760. doi:10.1172/JCI579. 
取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=栀子苷&oldid=87389834」