概述
石蒜碱(Lycorine)是存在于石蒜科植物石蒜鳞茎内含量较高的异喹啉类生物碱,分子式为C16H17NO4,相对分子量为287.313,无色棱柱状晶体,熔点275~280℃,有右旋光性。石蒜碱衍生物中的盐酸石蒜碱(Lycorine hydrochloride,LH)是从石蒜科植物中最早被分离鉴定的一种异喹啉类生物碱,其化学结构属于吡咯并菲啶的衍生物,在石蒜科植物中具有广泛的分布性。研究表明,盐酸石蒜碱具有抗炎、抗病毒、抗真菌、保护心血管、抑制乙酰胆碱酯酶以及抗肿瘤等多种生物学作用。

生物活性与药理作用[1]
在抗炎方面,石蒜碱作为一种天然生物碱,已被证实具有显著的抗炎活性。Alkreathy等人研究了石蒜碱(Lycorine)对硫代乙酰胺(TAA)诱导的大鼠肝纤维化的抗炎作用及其机制。通过腹腔注射TAA诱导肝纤维化模型,并给予石蒜碱治疗。结果显示,石蒜碱显著抑制了TAA引起的炎症反应,表现为降低炎症细胞因子水平,并抑制STAT3信号通路的激活。研究表明,石蒜碱通过其抗炎特性,有效减轻了TAA诱导的肝纤维化。Hu等人研究了石蒜碱(Lycorine)对完全弗氏佐剂(CFA)诱导的小鼠关节炎疼痛的抗炎作用及其机制。结果显示石蒜碱显著减轻疼痛并改善运动能力。抑制了NLRP3炎症小体活性和IL-1β表达,减少了星形胶质细胞活化。此外,石蒜碱通过抑制GSK-3β活性,增强Nrf2和SOD活性,从而减轻炎症,缓解疼痛。杨林江从石蒜中分离得到了水仙环素NCS这一化合物,研究水仙环素对LPS诱导的RAW264.7小鼠巨噬细胞炎症因子、mRNA表达及相关蛋白释放的影响,发现水仙环素在安全浓度范围(0.00125~0.005μg/mL)通过抑制MAPK和NF-κB信号通路,下调NO、IL-6、TNF-α等炎症因子释放,抑制iNOS、IL-6、TNF-α mRNA转录及P38、COX-2、IκBα/β蛋白表达,从而发挥抗炎作用。Liang等人研究发现,石蒜碱通过抑制NLRP3炎症小体激活和细胞焦亡,显著减轻博来霉素(BLM)诱导的小鼠肺纤维化和炎症,其机制为石蒜碱靶向ASC的PYD结构域,干扰NLRP3与ASC的相互作用,表明石蒜碱可能成为肺炎症和纤维化的潜在治疗药物。
在抗病毒方面,石蒜碱具有对抗呼吸道病毒感染的潜力。陈慧妮通过体外RNA依赖RNA聚合酶(Rd Rp)实验检测Rd Rp活性,发现在病毒感染6h加石蒜碱抑制病毒RNA复制和蛋白质形成,感染24h加石蒜碱不抑制病毒RNA复制和蛋白质形成,表明石蒜碱抑制寨卡病毒基因组的复制。王辉强等人通过腹腔注射柯萨奇病毒A16液体感染小鼠,成功建立了小鼠模型。在盐酸石蒜碱硫酯1.0和0.5mg·kg-1的剂量下,的开发提供了实验依。Li等人通过筛选200多种中草药的成分,发现石蒜碱对抗SARS冠状病毒(SARS-CoV)具有最显著的效果,其EC50值为15.7±1.2nM,且选择性指数(SI)超过900,提示石蒜碱可能成为抗SARS病毒的潜在药物。Wang等人研究发现,在石蒜碱类似物中,1-乙酰石蒜碱展现出最强的抗登革热病毒(DENV)活性,其EC50值为0.4μM,同时显示较低的细胞毒性(CC50>300μM),因此其选择性指数(CC50/EC50)大于750。表明1-乙酰石蒜碱具有优异的抗病毒活性和安全性,为其作为抗DENV药物的开发提供了有力支持。
在抗真菌方面,石蒜碱对大多数菌株具有中等抗菌活性,且在抗绿脓杆菌(P.aeruginosa)和肠道克雷伯菌(En.cloacae)方面,比链霉素和氨苄青霉素更有效。虚拟对接结果表明,石蒜碱能够与LpxC受体通过氢键和金属离子键相互作用。Yang等人研究表明,盐酸石蒜碱(LH)对念珠菌(C.albicans)具有抗菌活性,能够抑制其附着、丝状化及生物膜形成。LH与两性霉素B表现出协同作用,且对哺乳动物细胞毒性较低。与此同时,Silva等人研究评估了石蒜(Crinum americanum L.)的两种粗提取物,富含生物碱的部分和石蒜碱(lycorine)对念珠菌的抗真菌效果。结果表明,石蒜碱在这些提取物中发挥了主要的抗真菌作用,能够有效抑制多种念珠菌的生长,显示出石蒜科植物的抗真菌潜力。
在保护心血管方面,Liu研究发现石蒜碱通过抑制BCL3基因显著改善败血症小鼠的心脏功能,发挥心脏保护作用。转录组分析和加权基因共表达网络分析(WGCNA)揭示了BCL3是石蒜碱介导的保护作用的关键靶基因,石蒜碱可能通过调控BCL3为败血性心肌损伤提供一种新的治疗方向。张秋芳等人研究表明,二氢石蒜碱(DL)能够改善H2O2诱导的PC12细胞氧化损伤,增加细胞存活率,降低LDH活性和ROS含量,恢复线粒体膜电位。其保护作用可能通过减少ROS生成和稳定线粒体膜电位实现。
在抑制乙酰胆碱酯酶活性方面,Kola等人研究表明,石蒜碱作为天然生物碱,具有抑制乙酰胆碱酯酶(AChE)的作用,能够提高乙酰胆碱浓度。与伽兰他敏类似,石蒜碱通过与Aβ肽相互作用,抑制Aβ诱导的神经毒性。两者均展现出神经保护作用,具有潜在的治疗价值。Wang等人研究合成了石蒜碱衍生物,发现2-O-叔丁基二甲基硅烷-1-O-(甲基硫基)甲基石蒜碱(7)对乙酰胆碱酯酶(hAChE)和丁酰胆碱酯酶(hBChE)均具有双重抑制作用。石蒜碱衍生物的酰化或醚化衍生物对hBChE的抑制效果较强,具有作为ChE抑制剂的潜力。
在抗肿瘤方面,因其显著的抗肿瘤活性,已被认为是潜力巨大的抗癌候选药物。Dong等人研究发现盐酸石蒜碱通过抑制PDK3表达,抑制耐药性胶质母细胞瘤(GBM)细胞的增殖和侵袭,并通过调节能量代谢、抑制有氧糖酵解并增强氧化磷酸化,展现出抗肿瘤作用,PDK3可能是其治疗耐药性GBM的潜在靶点。石蒜碱通过靶向STAT3抑制结肠癌的多种致癌过程,表现出抗增殖活性并诱导结肠癌细胞凋亡。其机制包括激活半胱天冬酶依赖的线粒体凋亡途径,并且过表达STAT3可显著阻止这一效应。此外,石蒜碱在异种移植结直肠肿瘤中展现出潜在的治疗效果,且无毒性。Xue等人研究发现石蒜碱通过抑制MCF-7细胞增殖并诱导M期细胞周期停滞,表现出对乳腺癌的潜在治疗效果。其机制涉及干扰有丝分裂装置,调控20个细胞周期相关基因和15种蛋白的表达,包括与有丝分裂停滞相关的基因。表明石蒜碱可作为乳腺癌治疗的潜在药物,但仍需进一步的临床前和临床研究验证。Li等人为了研究盐酸石蒜碱在胃癌中的抗肿瘤作用,进行了体内外实验。研究表明,盐酸石蒜碱通过上调 E3 泛素连接酶FBXW7,降解MCL1蛋白,抑制胃癌细胞增殖并诱导细胞周期在S期停滞,进而触发细胞凋亡。此外,盐酸石蒜碱对BCL2耐药细胞株也表现出显著的诱导凋亡作用。小鼠异种移植模型实验表明,盐酸石蒜碱与HA14-1(BCL2抑制剂)联合使用对胃癌具有更显著的治疗效果。
参考文献
[1] 刘俨娇. 盐酸石蒜碱抑制结直肠癌增殖效应及活性分析[D]. 重庆三峡学院,2025.