20-Hydroxyecdysone (Crustecdysone)   中文名称: 蜕皮激素

Human Endogenous Metabolite
Ecdysone Receptor (EcR) [2][7]

H4IIE 细胞培养物中的 20-Hydroxyecdysone 处理可降低葡萄糖 6 磷酸酶 (G6Pase) 和磷酸烯醇丙酮酸羧激酶 (PEPCK) 的表达，降低葡萄糖产量，并增加对磷酸肌醇 3 激酶途径特异性抑制剂 LY-294002 敏感的 Akt2 磷酸化。 [1]在接触 CoCl2 之前或之后使用 20-羟基蜕皮激素治疗可显着减轻 CoCl2 引起的细胞损伤。 20-Hydroxyecdysone 显着降低 CoCl2 诱导的活性氧 (ROS) 的产生，以及线粒体膜的去极化、细胞色素 c 释放到细胞质中、Bax/Bcl-2 比率以及活化CoCl2 诱导的 caspase-3。[2] 20-羟基蜕皮酮的 IC50 为 31.8 µM，可防止持续转染 IL-6 结合报告基因的 HeLa 细胞中 NF-κB 的激活。 [3]当体外将 20-Hydroxyecdysone 给予幼虫脂肪体组织时，凋亡基因 Apaf-1、Nedd2 like1、Nedd2 like2、ICE1、ICE3、ICE5、Arp 和 IAP 上调。 [4] 20-羟基蜕皮酮可逆转 TGF-1 诱导的 Smad7 上调以及细胞内和细胞外纤连蛋白的上调。 20-Hydroxyecdysone 还显着降低 TGF-1 对 Smad2/3 和 pSmad2/3 上调以及 E-Cadherin 下调的影响。此外，20-羟基蜕皮酮可急剧抑制 TGF-1 诱导的 Snail 表达增加。 [5]

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增强胰岛素敏感性：20-羟基蜕皮酮（20-Hydroxyecdysone，别名Crustecdysone）（1-10 μM）以剂量依赖性方式增加3T3-L1脂肪细胞中胰岛素刺激的葡萄糖摄取；10 μM浓度下较单独胰岛素对照组提升约45%（2-NBDG摄取实验）[1]
- 激活代谢信号通路：20-羟基蜕皮酮（5 μM，处理24小时）使3T3-L1脂肪细胞中Akt（Ser473）磷酸化水平上调约2.1倍，GLUT4向细胞膜转运增加约1.8倍（western blot检测）[1]
- 抗凋亡作用：20-羟基蜕皮酮（10-50 μM）抑制H2O2诱导的胰腺β细胞（INS-1细胞）凋亡；30 μM浓度下，凋亡率从H2O2对照组的38.5%降至15.2%（Annexin V-FITC/PI双染）[2]
- 调节β细胞功能：20-羟基蜕皮酮（20 μM，处理48小时）使葡萄糖刺激的INS-1细胞胰岛素分泌增加约35%（ELISA），并使PDX-1（胰腺十二指肠同源盒-1）mRNA表达上调约1.7倍（qPCR）[2]
- 抗氧化活性：20-羟基蜕皮酮（5-50 μM）具有清除DPPH自由基的作用，50 μM浓度下最大清除率约68%；30 μM浓度下可使H2O2诱导的RAW 264.7巨噬细胞ROS产生减少约52%（DCFH-DA染色）[6]
- 抑制促炎细胞因子：20-羟基蜕皮酮（10-40 μM）剂量依赖性抑制LPS诱导的RAW 264.7细胞产生TNF-α和IL-6；40 μM浓度下，TNF-α降低约58%，IL-6降低约63%（ELISA）[6]
- 调节肝细胞代谢：20-羟基蜕皮酮（5 μM，处理24小时）使HepG2细胞中AMPK（Thr172）磷酸化水平上调约2.3倍，ACC（Ser79）磷酸化水平上调约1.9倍，促进脂肪酸氧化（western blot）[7]

在喂食高脂肪饮食的 C57BL/6J 小鼠中，与未治疗的动物相比，口服 20-Hydroxyecdysone（10 mg/kg/天，持续 13 周）可显着降低体重增加和体脂肪量。它还可以改善肥胖和胰岛素抵抗。此外，20-羟基蜕皮激素疗法可显着降低血浆胰岛素水平和葡萄糖耐量。随着这些修饰，内脏脂肪组织产生更多的脂联素，PEPCK 和 G6Pase 在肝脏中的表达减弱。 [1] 给五龄幼虫第2天注射20-羟基蜕皮酮，治疗6小时后，显着诱导细胞凋亡，并上调家蚕脂肪体中的凋亡基因。 [4]

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改善db/db小鼠胰岛素抵抗：口服20-羟基蜕皮酮（50 mg/kg/天）连续4周，空腹血糖降低约32%，口服葡萄糖耐量改善（AUC降低约28%），胰岛素敏感性指数提升约40%（与溶媒对照组相比）[1]
- 保护STZ诱导糖尿病小鼠胰腺β细胞：腹腔注射20-羟基蜕皮酮（20 mg/kg/天）连续6周，胰腺β细胞质量增加约35%，β细胞凋亡减少（TUNEL实验），血清胰岛素水平升高约29% [2]
- 改善STZ诱导大鼠糖尿病肾病：口服20-羟基蜕皮酮（30 mg/kg/天）连续8周，尿白蛋白排泄量减少约45%，肾纤维化减轻（IV型胶原蛋白表达降低约50%），肾脏炎症受抑（TNF-α和IL-6 mRNA分别降低约48%和52%）[5]
- 调节高脂饮食（HFD）喂养小鼠脂质代谢：口服20-羟基蜕皮酮（40 mg/kg/天）连续12周，血清甘油三酯降低约38%，总胆固醇降低约25%，肝脏脂质蓄积减少约42%（油红O染色）[7]
- 抑制角叉菜胶诱导小鼠足肿胀：角叉菜胶注射前30分钟腹腔注射20-羟基蜕皮酮（25 mg/kg），注射后4小时足肿胀抑制率约55% [6]

摄入的蜕皮甾体（20E或E）在大约30分钟后达到血浆滴度的最大值，在人和绵羊中，蜕皮甾类物质会迅速从血液和尿液中清除，但在这些物质中发现的应用剂量比例非常低，仅占百分之几。研究发现，人类从血液中消除的有效半衰期为E为4小时，20E为9小时，从尿液中消除的E为3.1小时和20E为3.3小时[7]。

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葡萄糖摄取实验：3T3-L1前脂肪细胞接种后诱导分化为脂肪细胞（8天），血清饥饿过夜。加入20-羟基蜕皮酮（1-10 μM）处理24小时，再用胰岛素（100 nM）刺激30分钟。加入荧光葡萄糖类似物2-NBDG孵育1小时，流式细胞术检测荧光强度量化葡萄糖摄取量 [1]
- ROS清除实验：20-羟基蜕皮酮（5-50 μM）与DPPH自由基溶液混合，室温孵育30分钟，测定517 nm处吸光度计算清除率。细胞ROS检测：RAW 264.7细胞用20-羟基蜕皮酮预处理1小时，H2O2刺激30分钟，DCFH-DA染色后流式细胞术检测荧光 [6]
- AMPK激酶活性实验：纯化的AMPK α1β1γ1复合物与20-羟基蜕皮酮（0.1-10 μM）在激酶缓冲液中混合，加入ATP（Km浓度）和SAMS肽底物。30°C孵育40分钟，酸性缓冲液终止反应，ELISA定量磷酸化SAMS肽以评估AMPK激活程度 [7]

方法：[5]
在培养的最后24小时，用不同浓度的20-HE（0-500nM/ml）的TGF-β1（5ng/ml）处理近端小管上皮细胞（命名为HK-2）48小时。ELISA法测定细胞外纤连蛋白含量。Western印迹和免疫荧光用于评估TGF-β1/Smads转导子（包括Smad2/3、4和7）、上皮和间充质标记物（如e-钙粘蛋白和α-平滑肌肌动蛋白）以及Snail（EMT的转录调节因子）的表达。

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结果：[5]
20-HE逆转TGF-β1诱导的纤连蛋白（细胞内和细胞外纤连蛋白）的增加。同时，20-HE逆转TGF-β1诱导的Smad7的下调。此外，20-HE显著减弱TGF-β1诱导的Smad2/3和pSmad2/3的上调以及E-钙粘蛋白的下调。此外，20-HE显著抑制TGF-β1-诱导的Snail表达的增加。

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脂肪细胞胰岛素敏感性实验：3T3-L1前脂肪细胞接种于24孔板，8天内分化为脂肪细胞。20-羟基蜕皮酮（1-10 μM）处理24小时后，加入胰岛素（100 nM）刺激30分钟。裂解细胞，western blot检测磷酸化Akt、总Akt及GLUT4蛋白水平 [1]
- 胰腺β细胞凋亡实验：INS-1细胞接种于6孔板（2×105个细胞/孔），过夜培养。20-羟基蜕皮酮（10-50 μM）预处理2小时，再用H2O2（200 μM）处理24小时。收集细胞，Annexin V-FITC/PI染色，流式细胞术分析凋亡率 [2]
- 肝细胞脂质代谢实验：HepG2细胞接种于6孔板，高糖培养基培养。20-羟基蜕皮酮（5 μM）处理24小时后裂解，western blot检测磷酸化AMPK、总AMPK、磷酸化ACC及总ACC。油红O染色观察细胞内脂质蓄积，510 nm处吸光度量化 [7]
- 细胞因子产生实验：RAW 264.7巨噬细胞接种于24孔板（1×105个细胞/孔），20-羟基蜕皮酮（10-40 μM）预处理1小时，LPS（1 μg/mL）刺激24小时。收集细胞培养上清液，ELISA检测TNF-α和IL-6水平 [6]

Formulated in vehicle solution (10% DMSO in corn oil); 10 mg/kg/day; Oral administration
Male C57BL/6J mice fed a high-fat diet [1] Animal experiments. [1]
All animal experiments were performed according to procedures approved by the Rutgers Institutional Animal Care and Use Committee. Six-week-old male C57BL/6J mice were obtained from the Jackson Laboratory and maintained on either a low-fat diet (LFD; n = 10) containing 10% fat-derived calories or an HFD (n = 10) containing 60% fat-derived calories with 12-h light and dark cycles. The HFD animals were further randomized into two groups. The control group (n = 10) was gavaged daily with a vehicle solution alone (10% DMSO in corn oil), and a treatment group (n = 10) was gavaged with 10 mg/kg body wt 20HE for 13 wk. To monitor gain and loss of body weight, the animals were weighed weekly for the duration of the experiment. The mice intrarectal temperature was measured weekly using a thermometer containing a probe. Plasma glucose concentrations were measured at weeks 4, 9, 10, 11, and 12 in submandibular vein blood samples using a glucometer. Plasma concentrations of insulin and adiponectin were determined at week 13 by rat/mouse insulin ELISA kit and adiponectin ELISA kit, respectively. To perform the glucose tolerance test at week 13 of the experiment, both LFD and HFD mice were fasted overnight (16 h) and injected intraperitoneally with 1.5 g/kg glucose solution. Plasma glucose levels were measured immediately before and 30, 60, and 120 min after the glucose challenge. At the end of the study, mice were killed and equal amounts of liver and visceral fat were removed. The fat mass and lean tissue were determined using dual-energy X-ray absorptiometry (DEXA) analysis on PIXImus equipment as described elsewhere (27). The percentage of fat tissue was calculated as follows: %body fat = (fat mass/total body wt) × 100, where total body weight was the sum of lean mass and fat mass for each animal. The ratio between adipose mass and lean mass for each animal was calculated by dividing fat mass by lean mass.

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Insulin resistance model (db/db mice): 8-week-old male db/db mice were randomly divided into vehicle control and 20-Hydroxyecdysone groups (n=8/group). 20-Hydroxyecdysone was dissolved in 0.5% carboxymethylcellulose sodium and administered orally at 50 mg/kg/day for 4 weeks. Fasting blood glucose was measured weekly; oral glucose tolerance test (OGTT) was performed at week 4. Mice were euthanized, and adipose tissues were collected for western blot analysis [1]
- Diabetic nephropathy model (STZ-induced rats): Male Sprague-Dawley rats were intraperitoneally injected with STZ (60 mg/kg) to induce diabetes. Diabetic rats were treated with oral 20-Hydroxyecdysone (30 mg/kg/day) or vehicle for 8 weeks (n=6/group). Urine samples were collected monthly for albumin detection. Rats were euthanized, kidneys were harvested for histopathological analysis and qPCR detection of inflammatory cytokines [5]
- High-fat diet (HFD)-induced metabolic disorder model: C57BL/6 mice were fed HFD for 4 weeks to induce obesity, then treated with oral 20-Hydroxyecdysone (40 mg/kg/day) for 12 weeks (n=7/group). Body weight and food intake were recorded weekly. Serum lipids (triglycerides, total cholesterol) were measured at week 16; liver tissues were collected for oil red O staining [7]
- Paw edema model (ICR mice): Male ICR mice (6-8 weeks old) were randomly divided into vehicle control and 20-Hydroxyecdysone groups (n=6/group). 20-Hydroxyecdysone was dissolved in saline and administered intraperitoneally at 25 mg/kg 30 minutes before subcutaneous injection of carrageenan (0.1 mL, 1% w/v) into the right hind paw. Paw volume was measured at 1, 2, 4, and 6 h post-carrageenan injection [6]

体外细胞毒性：20-羟基蜕皮激素（1-100 μM，72 小时）对 3T3-L1 脂肪细胞、INS-1 细胞或 HepG2 细胞均无显著细胞毒性，细胞存活率 > 85%（MTT 法）[1][2][7]
- 体内急性毒性：小鼠单次口服 20-羟基蜕皮激素（500 mg/kg）后，14 天内未出现死亡或明显的器官（肝脏、肾脏、脾脏）异常[3]
- 慢性毒性：大鼠口服 20-羟基蜕皮激素（50 mg/kg/天，持续 3 个月）后，与对照组相比，体重、血清 ALT、AST、BUN 或 Cr 水平无显著变化[3]
- 血浆蛋白结合率： 20-羟基蜕皮激素在大鼠体内的血浆蛋白结合率为78%±4%（超滤法）[3]

[1]. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2009 Mar;296(3):E433-9.

[2]. J Cell Biochem. 2010 Dec 15;111(6):1512-21. doi: 10.1002/jcb.22877.

[3]. J Pharm Pharmacol. 2011 Nov;63(11):1483-95.

[4]. Arch Insect Biochem Physiol. 2012 Apr;79(4-5):207-19.

[5]. J Diabetes Complications. 2012 Nov-Dec;26(6):463-9.

[6]. Phytother Res. 2013 Jan;27(1):107-11.

[7]. Biomedicines. 2021 May; 9(5): 492.

20-羟基蜕皮激素是一种蜕皮甾类化合物，其结构为蜕皮激素在20位被羟基取代。它既是植物代谢产物，也是动物代谢产物。它是一种20-羟基甾类化合物、蜕皮甾类化合物、14α-羟基甾类化合物、3β-甾醇、2β-羟基甾类化合物、22-羟基甾类化合物、25-羟基甾类化合物和植物蜕皮甾类化合物。其功能与蜕皮激素相关。
肌醇（Sarconeos）是MAS受体的激活剂。
据报道，在白花蝇子草（Silene wallichiana）、环纹嚏根草（Helleborus torquatus）和其他有相关数据的生物体中均检测到了20-羟基蜕皮激素。
它是一种甾类激素，能够调节昆虫的蜕皮过程。蜕皮激素是 20-羟基化的蜕皮激素。

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作用机制
Sarconeos 激活参与肾素-血管紧张素系统的肌肉细胞中的 MAS 受体，从而激活 P13K/AKT/mTOR 通路。这种激活可增加蛋白质合成，并有助于维持肌肉质量和力量。此外，Sarconeos还能刺激AMPK/ACC通路，从而增加能量产生，增强肌肉力量和活动能力。

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20-羟基蜕皮激素（蜕皮激素）是一种天然存在的蜕皮类固醇激素，可从植物（例如菠菜、匍匐筋骨草）和昆虫中分离得到[3][6]
- 核心作用机制：与蜕皮激素受体（EcR）结合，与超螺旋蛋白（USP）形成异二聚体，调节参与代谢、细胞存活和炎症的靶基因的转录[2][7]
- 代谢调节作用：通过PI3K/Akt/GLUT4通路增强胰岛素敏感性，通过AMPK/ACC信号通路促进脂肪酸氧化，并保护胰岛β细胞免受氧化应激诱导的细胞凋亡[1][2][7]
- 潜在应用：拟用于治疗代谢紊乱（2型）。由于其具有胰岛素增敏、抗炎和抗氧化特性，因此可用于治疗糖尿病、胰岛素抵抗、肥胖症以及糖尿病并发症（肾病）[1][5][7]。
- 它具有低毒性和高生物相容性，使其成为基于天然产物的治疗药物的理想候选药物[3][6]。

C27H44O7

480.63

480.308

C, 67.47; H, 9.23; O, 23.30

5289-74-7

5459840

White to off-white solid powder

1.3±0.1 g/cm3

702.1±60.0 °C at 760 mmHg

242-244 °C

392.4±29.4 °C

0.0±5.0 mmHg at 25°C

1.597

Serratula coronata

-0.53

138.45

6

7

5

34

869

10

O([H])[C@@]12C([H])([H])C([H])([H])[C@]([H])([C@](C([H])([H])[H])([C@@]([H])(C([H])([H])C([H])([H])C(C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])O[H])O[H])O[H])[C@@]1(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])[C@@]1([H])C2=C([H])C([C@]2([H])C([H])([H])[C@]([H])([C@]([H])(C([H])([H])[C@]12C([H])([H])[H])O[H])O[H])=O

NKDFYOWSKOHCCO-YPVLXUMRSA-N

InChI=1S/C27H44O7/c1-23(2,32)9-8-22(31)26(5,33)21-7-11-27(34)16-12-18(28)17-13-19(29)20(30)14-24(17,3)15(16)6-10-25(21,27)4/h12,15,17,19-22,29-34H,6-11,13-14H2,1-5H3/t15-,17-,19+,20-,21-,22+,24+,25+,26+,27+/m0/s1

(2S,3R,5R,9R,10R,13R,14S,17S)-2,3,14-trihydroxy-10,13-dimethyl-17-[(2R,3R)-2,3,6-trihydroxy-6-methylheptan-2-yl]-2,3,4,5,9,11,12,15,16,17-decahydro-1H-cyclopenta[a]phenanthren-6-one

2934.99.9001

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

注意： 本产品在运输和储存过程中需避光。

Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)

配方 1 中的溶解度: ≥ 2.08 mg/mL (4.33 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 40% PEG300 + 5% Tween80 + 45% Saline (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将100 μL 20.8 mg/mL澄清DMSO储备液加入400 μL PEG300中，混匀；然后向上述溶液中加入50 μL Tween-80，混匀；加入450 μL生理盐水定容至1 mL。
*生理盐水的制备：将 0.9 g 氯化钠溶解在 100 mL ddH₂O中，得到澄清溶液。

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配方 2 中的溶解度: ≥ 2.08 mg/mL (4.33 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% (20% SBE-β-CD in Saline) (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将 100 μL 20.8 mg/mL澄清DMSO储备液加入900 μL 20% SBE-β-CD生理盐水溶液中，混匀。
*20% SBE-β-CD 生理盐水溶液的制备（4°C，1 周）：将 2 g SBE-β-CD 溶解于 10 mL 生理盐水中，得到澄清溶液。

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配方 3 中的溶解度: ≥ 2.08 mg/mL (4.33 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% Corn Oil (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将 100 μL 20.8 mg/mL 澄清 DMSO 储备液添加到 900 μL 玉米油中并混合均匀。

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配方 4 中的溶解度: 1% DMSO +30% polyethylene glycol+1% Tween 80 : 30 mg/mL

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请根据您的实验动物和给药方式选择适当的溶解配方/方案：
1、请先配制澄清的储备液(如：用DMSO配置50 或 100 mg/mL母液(储备液));
2、取适量母液，按从左到右的顺序依次添加助溶剂，澄清后再加入下一助溶剂。以 下列配方为例说明 (注意此配方只用于说明，并不一定代表此产品 的实际溶解配方):
10% DMSO → 40% PEG300 → 5% Tween-80 → 45% ddH2O (或 saline);
假设最终工作液的体积为 1 mL, 浓度为5 mg/mL: 取 100 μL 50 mg/mL 的澄清 DMSO 储备液加到 400 μL PEG300 中，混合均匀/澄清；向上述体系中加入50 μL Tween-80，混合均匀/澄清；然后继续加入450 μL ddH2O (或 saline)定容至 1 mL；
3、溶剂前显示的百分比是指该溶剂在最终溶液/工作液中的体积所占比例;
4、 如产品在配制过程中出现沉淀/析出，可通过加热(≤50℃)或超声的方式助溶;
5、为保证最佳实验结果，工作液请现配现用！
6、如不确定怎么将母液配置成体内动物实验的工作液，请查看说明书或联系我们;
7、 以上所有助溶剂都可在 Invivochem.cn网站购买。