6-戊烯基黄酮两种对映异构体在HeLa细胞系中的协同细胞毒性作用

《ACS Omega》：The Synergistic Cytotoxic Effect of the Two Enantiomers of 6-Prenylflavanones in the HeLa Cell Line

结构-活性关系(SAR)研究显示，16种(2R/S)-6-PFVNs中，6-DEANG对HeLa细胞毒性最强（IC50=12 μM，SI>10），并验证了其与KTt-45类似物的协同效应及分子机制。

　　本文研究探讨了通过结构-活性关系（SAR）分析，评估一系列（2R/S）-6-预酰基黄酮（6-PFVNs）对HeLa细胞的细胞毒性作用，并进一步研究了其在宫颈癌治疗中的潜在应用。研究中，科学家们合成并筛选了11种新的（2R/S）-6-PFVNs，并对其中的某些化合物进行了详细的分析。结果显示，某些（2R/S）-6-PFVNs表现出显著的细胞毒性，其中（2R/S）-6-(3,3-二乙基丙烯基)纳林根（6-DEANG）显示出较强的活性，具有低IC50值和高选择性指数（SI）。此外，研究还发现（2R）-6-DEANG和（2S）-6-DEANG在治疗HeLa细胞时表现出协同效应，这可能为开发新的宫颈癌治疗策略提供了依据。

研究通过一系列化学合成步骤制备了这些化合物，其中包括通过Claisen-Schmidt缩合反应生成二氢黄酮，再通过[3,3]σ-迁移反应引入丙烯基团，以及通过化学脱保护和乙酰化进一步修饰分子结构。合成过程中使用了不同的溶剂和催化剂，如乙醇、甲醇、二氯甲烷、氯仿等，并通过高效液相色谱（HPLC）进行手性分离，以确定各对映体的纯度和配置。实验结果表明，通过优化反应条件和分离方法，能够有效获得高纯度的对映体，这对后续的活性评估至关重要。

在细胞毒性评估方面，研究采用了MTT法，以检测不同浓度的化合物对HeLa细胞、MCF-7细胞和CHON-1DP细胞的抑制作用。结果显示，6-DEANG对HeLa细胞表现出显著的抑制作用，其IC50值为12 μM，而对MCF-7细胞的IC50值为20.6 μM。这些化合物对正常细胞（如CHON-1DP）的毒性较低，表明它们具有较高的选择性。通过比较对映体的单独活性和组合活性，研究发现（2R）-6-DEANG和（2S）-6-DEANG在组合使用时表现出协同效应，这可能是因为它们对不同的蛋白质靶点具有不同的结合能力，从而在细胞死亡过程中发挥了互补作用。

细胞形态学分析和细胞周期分析进一步揭示了6-DEANG对HeLa细胞的作用机制。在较高浓度下，细胞表现出膜泡化、细胞缩小等凋亡特征。细胞周期分析显示，6-DEANG在12 μM时主要阻滞细胞周期于G0/G1期，而在更高浓度（如24 μM以上）时则引发细胞凋亡。研究还通过Annexin V/PI染色和Caspase-3活性检测确认了凋亡的主要作用机制。Annexin V/PI染色结果显示，凋亡在较高剂量下占据主导地位，而Caspase-3的激活则表明细胞凋亡是依赖于该酶的途径。然而，随着剂量增加，Caspase-3活性下降，这可能意味着在细胞死亡的后期阶段，细胞凋亡机制发生了转变，转而依赖于非依赖Caspase的途径。

分子对接分析表明，（2S）-6-DEANG和（2R）-6-DEANG对不同蛋白质的结合能力存在差异。例如，（2S）-6-DEANG对死亡受体DR5和Bcl-2等蛋白质的结合能力较强，而（2R）-6-DEANG则对其他蛋白质如DR4和Akt表现出更高的亲和力。这种差异可能解释了它们在细胞毒性方面的协同效应。此外，研究还发现（2S）-KTt-45和（2R）-KTt-45在治疗HeLa细胞时也表现出类似的协同作用，进一步支持了对映体在药物活性中的重要性。

通过这些研究，科学家们揭示了（2R/S）-6-PFVNs在治疗宫颈癌中的潜力。这些化合物不仅表现出良好的细胞毒性，还具有较高的选择性，这使得它们在治疗过程中对正常细胞的损害较小。此外，研究还表明，对映体之间的协同作用可能源于它们对凋亡相关蛋白的不同结合能力，从而在细胞死亡过程中发挥了互补作用。这些发现为开发新型的宫颈癌治疗药物提供了理论基础和实验支持。