Human Endogenous Metabolite

由于禁止化妆品动物实验，最近出现了用皮肤芯片（SOC）技术代替动物实验的各种尝试。之前，我们报道了一种无泵SOC的开发，该SOC能够通过一个简单的驱动器进行药物测试，该驱动器使用的原理是当芯片使用微流体通道倾斜时，介质通过重力沿通道流动。在这项研究中，我们使用无泵SOC，而不是在单细胞水平上进行药物测试，我们评估了α-硫辛酸/Lipoic acid (ALA)，这是一种在皮肤等效物中被称为抗衰老物质，对皮肤组织和表皮结构形成的功效。比较和评价蛋白表达及基因分型的变化。苏木精和伊红染色组织学分析显示，在ALA存在或不存在的情况下，真皮层成纤维细胞的活性存在差异。我们观察到，在10 μM ALA处理下，随着培养时间的延长，表皮层逐渐突出。ALA的作用使聚丝蛋白、天青蛋白、角蛋白10和胶原IV的表皮结构蛋白表达增加。ALA处理后表皮层变化明显。由于衰老，对皮肤屏障功能和结构完整性的损害减少，表明ALA具有抗衰老作用。我们对ALA处理过的人皮肤等效物中的聚丝蛋白、天青蛋白、角蛋白10、整合蛋白和胶原蛋白I基因进行了基因分析，结果表明ALA处理后聚丝蛋白基因表达增加。这些结果表明，无泵SOC可作为类似人类皮肤的体外皮肤模型，并可分析其蛋白质和基因表达，未来可用于化妆品材料的功能药物测试。这项技术有望为皮肤病模型的发展做出贡献。［2］

硫辛酸/Lipoic acid (LA)和高压氧治疗（HBOT）可促进慢性伤口愈合。 目的：比较硫辛酸及其对映体R-(+)-硫辛酸（RLA）对创面愈合的影响。 材料与方法：LA + HBOT (L)组、RLA + HBOT (R)组和安慰剂+ HBOT (P)组。治疗前和第20、40天测量病变面积。在治疗前和第7、14天采集活检组织和血浆(测量血管内皮生长因子VEGF；EGF，表皮生长因子，TNF-α和IL-6)。 结果：RLA组溃疡改善明显。L组和R组EGF和VEFG均随时间升高。RLA降低了T7和T14的IL-6，而LA无此作用。LA和RLA的T14细胞TNF-α水平均降低。 讨论：伤口愈合的改善与EGF和VEGF的增加以及血浆TNF-α和IL-6的降低有关。 结论：RLA可能比LA更有效地改善HBO治疗患者的慢性伤口愈合。[1]

三维皮肤等效模型的构建[2]
如图10所示，将大鼠尾型胶原蛋白，10倍DMEM， 0.5 N NaOH，原代人成纤维细胞悬液（终细胞浓度5.0 × 105细胞/mL）， 1倍DMEM混合，中和凝胶。大鼠尾胶原蛋白浓度固定为6.12 mg/mL。为了制造真皮层，我们将胶原蛋白- fbs悬浮液在芯片上播种至3mm高度，并在37°C的培养箱中，在5%的CO2下沉积40分钟。之后，真皮（DL）在DMEM（含10%胎牛血清和1%青霉素/链霉素）中培养5 d，每天更换培养基。将原代人角质形成细胞悬液（终细胞浓度1.0 × 106细胞/mL）接种于真皮层共培养2天。仅在DL-KCs上方提供KGM-GoldTM角质细胞生长培养基，并向芯片通道提供DMEM。硫辛酸/ALA提供了诱导KCs分化3 ~ 7天的电子培养基，同时通过将其暴露在空气中提供了与真实皮肤相似的环境(电子培养基组成：DMEM/Ham 's F12 （EGF-1 10 ng/mL，氢化可的松0.4 μg/mL，胰岛素5 μg/mL，转铁蛋白5 μg/mL， 3,3,5-三碘- l -甲状腺氨酸钠盐2 × 10−11 M，霍乱毒素10−10 M， 10% (v/v) FBS， 1%青霉素/链霉素）。ALA治疗在AE期（1 μM和10 μM ALA）进行。传代5-7使用人真皮FBs，传代4-6使用人表皮KCs。所有培养物在37°C的培养箱中，5% CO2下孵育。媒介每天都在变化。

患者被随机分为三组：[1]
L组：共10例患者（4例男性，6例女性，平均年龄59岁（45-83岁））。共有13处溃疡病灶：5处由动脉损伤引起，4处由静脉功能不全引起，3处为糖尿病/缺血性溃疡，1处为外伤性溃疡。平均溃疡面积为3.92 cm²，平均病程为217天。患者在每次高压氧治疗前60分钟口服硫辛酸/LA 600 mg。
R组：共10例患者（5例男性，5例女性，平均年龄71.8岁（58-82岁））。共有10处溃疡病灶：5处由动脉损伤引起，4处为糖尿病/缺血性溃疡，1处为糖尿病神经病变。平均溃疡面积为 7.45 cm²，平均病程为 233 天。这些患者在每次高压氧治疗前 60 分钟口服 600 mg 利伐沙班（RLA）。
P 组：7 例患者（3 例男性，4 例女性，平均年龄 72.1 岁（49-88 岁））。共有 7 处溃疡病灶：4 处为糖尿病/缺血性溃疡，2 处为动脉损伤，1 处为静脉功能不全。平均溃疡面积为 3.18 cm²，平均病程为 224 天。这些患者在每次高压氧治疗前 60 分钟服用安慰剂。

代谢/代谢物
对氧磷酶 (PON1) 是有机磷酸酯代谢的关键酶。PON1 可通过水解作用使某些有机磷酸酯失活。PON1 可水解多种有机磷酸酯类杀虫剂以及神经毒剂（如梭曼、沙林和 VX）中的活性代谢物。PON1 多态性的存在导致该酯酶的酶活性水平和催化效率存在差异，这反过来表明不同个体可能更容易受到有机磷酸酯暴露的毒性作用的影响。

毒性概述
(R)-硫辛酸是一种胆碱酯酶或乙酰胆碱酯酶 (AChE) 抑制剂。胆碱酯酶抑制剂（或“抗胆碱酯酶”）抑制乙酰胆碱酯酶的活性。由于乙酰胆碱酯酶具有重要的生理功能，干扰其活性的化学物质是强效神经毒素，低剂量即可引起唾液分泌过多和流泪，随后出现肌肉痉挛，最终导致死亡。神经毒气和许多杀虫剂中使用的物质已被证实通过与乙酰胆碱酯酶活性位点中的丝氨酸结合而发挥作用，从而完全抑制该酶的活性。乙酰胆碱酯酶分解神经递质乙酰胆碱，乙酰胆碱在神经和肌肉连接处释放，使肌肉或器官放松。乙酰胆碱酯酶抑制的结果是乙酰胆碱积聚并持续发挥作用，导致神经冲动持续传递，肌肉收缩无法停止。最常见的乙酰胆碱酯酶抑制剂是含磷化合物，这类化合物旨在与酶的活性位点结合。其结构要求包括一个带有两个亲脂基团的磷原子、一个离去基团（例如卤化物或硫氰酸盐）和一个末端氧原子。

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健康影响
急性接触胆碱酯酶抑制剂可引起胆碱能危象，其特征为严重的恶心/呕吐、流涎、出汗、心动过缓、低血压、虚脱和抽搐。肌无力加重也是一种可能，如果呼吸肌受累，则可能导致死亡。乙酰胆碱在运动神经处的积聚会导致神经肌肉接头处尼古丁受体表达过度。这种情况发生时，会出现肌肉无力、疲劳、肌肉痉挛、肌束颤动和瘫痪等症状。当乙酰胆碱（ACh）在自主神经节积聚时，会导致交感神经系统中尼古丁受体过度兴奋。与此相关的症状包括高血压和低血糖。由于乙酰胆碱积聚，中枢神经系统中尼古丁乙酰胆碱受体过度兴奋会导致焦虑、头痛、抽搐、共济失调、呼吸和循环抑制、震颤、全身乏力，甚至昏迷。当毒蕈碱乙酰胆碱受体上乙酰胆碱过量导致毒蕈碱受体过度兴奋时，可能会出现视觉障碍、胸闷、支气管收缩引起的喘息、支气管分泌物增多、唾液分泌增多、流泪、出汗、肠蠕动和排尿等症状。某些生殖影响，包括男性和女性的生育能力、生长发育，已被证实与有机磷农药暴露密切相关。大多数关于生殖影响的研究都集中在农村地区使用农药和杀虫剂的农民身上。在女性中，月经周期紊乱、妊娠期延长、自然流产、死产以及后代的一些发育问题都与有机磷农药暴露有关。产前暴露与胎儿生长发育受损有关。神经毒性作用也与有机磷农药中毒有关，可导致人类出现四种神经毒性症状：胆碱能综合征、中间综合征、有机磷诱导的迟发性多发性神经病（OPIDP）和慢性有机磷诱导的神经精神障碍（COPIND）。这些综合征是由急性或慢性接触有机磷农药引起的。

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症状
低剂量暴露的症状包括流涎过多和流泪。急性中毒症状包括严重恶心/呕吐、流涎、出汗、心动过缓、低血压、虚脱和抽搐。可能出现肌无力加重，若呼吸肌受累则可能导致死亡。此外，还可能出现高血压、低血糖、焦虑、头痛、震颤和共济失调。

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治疗
如果误服该化合物，应立即使用5%碳酸氢钠溶液进行快速洗胃。皮肤接触后，应立即用肥皂和水清洗。如果化合物进入眼睛，应立即用大量生理盐水或清水冲洗。严重病例中，应使用阿托品和/或解磷定。抗胆碱能药物可拮抗过量乙酰胆碱的作用，并重新激活乙酰胆碱酯酶（AChE）。阿托品可与碘解磷定或其他吡啶肟类药物（如曲美肟或奥比肟）联合用作解毒剂，但至少有两项荟萃分析表明，使用“肟类”药物并无益处，甚至可能有害。阿托品是毒蕈碱受体拮抗剂，因此可阻断乙酰胆碱在外周的作用。

[1]. Effects of alpha lipoic acid and its R+ enantiomer supplemented to hyperbaric oxygen therapy on interleukin-6, TNF-α and EGF production in chronic leg wound healing. J Enzyme Inhib Med Chem. 2014 Apr;29(2):297-302.

[2]. Effect of α-Lipoic Acid on the Development of Human Skin Equivalents Using a Pumpless Skin-on-a-Chip Model. Int J Mol Sci. 2021 Feb 22;22(4):2160.

药效学
硫辛酸（或α-硫辛酸）能够穿过血脑屏障，据推测可用于清除附着在脑细胞上的汞。由于它是一种硫醇（一种易与汞结合的含硫化合物），因此可以将结合的汞释放到血液中。在血液中，需要使用另一种螯合剂，例如二巯基丁二酸 (DMSA) 或甲基磺酰甲烷 (MSM)，将汞安全地转移到尿液中排出体外。由于 DMSA 无法穿过血脑屏障，因此硫辛酸和 DMSA 通常联合使用。据推测，这种疗法——以及肉碱、二甲基甘氨酸 (DMG)、维生素 B6、叶酸和镁——可用于治疗自闭症和汞合金中毒。根据这一假设，自闭症难以治疗的原因在于汞与脑细胞结合，而大多数药物和维生素补充剂无法穿过血脑屏障。然而，α-硫辛酸，或许还有维生素B12，可能有助于其他螯合剂安全地将汞从体内清除，并有望在未来用于治疗自闭症。由于硫辛酸与细胞对葡萄糖的摄取有关，且它既溶于水又溶于脂肪，因此被用于治疗糖尿病。它可能对阿尔茨海默病或帕金森病患者也有帮助。

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作用机制：硫辛酸通常参与酮酸的氧化脱羧反应，并被认为是一些生物体的生长因子。硫辛酸以两种对映异构体的形式存在，即R-对映异构体和S-对映异构体。通常情况下，只有氨基酸的R-对映体才具有生物活性，但对于硫辛酸而言，当使用外消旋混合物时，S-对映体有助于还原R-对映体。一些近期研究表明，S-对映体实际上对R-对映体具有抑制作用，显著降低其生物活性，并且实际上会增加氧化应激而非降低氧化应激。此外，研究发现S-对映体会降低细胞中负责葡萄糖摄取的GLUT-4的表达，从而降低胰岛素敏感性。

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(R)-硫辛酸是硫辛酸的(R)-对映体。它是一种具有抗氧化特性的类维生素C8硫代脂肪酸。它可用作辅基、营养保健品和辅因子。它是一种硫辛酸，属于二硫杂环戊烷类化合物，是一种杂环脂肪酸和硫代脂肪酸。它在功能上与辛酸相关。它是(R)-硫辛酸的共轭酸，也是(S)-硫辛酸的对映异构体。
一种类维生素抗氧化剂。
硫辛酸是存在于大肠杆菌（K12菌株、MG1655菌株）中或由其产生的代谢产物。
(R)-硫辛酸是存在于大肠杆菌（K12菌株、MG1655菌株）中或由其产生的代谢产物。
据报道，番茄中也含有硫辛酸，并有相关数据。
硫辛酸是一种类维生素抗氧化剂，可清除自由基。α-硫辛酸又称硫辛酸，是一种天然存在的化合物，可由动植物合成。硫辛酸含有两个巯基，可被氧化或还原。还原态称为二氢硫辛酸（DHLA）。硫辛酸（ΔE = -0.288）因此能够进行硫醇-二硫键交换，从而具有抗氧化活性。硫辛酸是需氧代谢的关键辅因子，它参与酰基或甲胺基团的转移，该转移通过2-酮酸脱氢酶（2-OADH）或α-酮戊二酸脱氢酶复合物进行。该酶催化α-酮戊二酸转化为琥珀酰辅酶A。这一活性导致支链氨基酸（亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸）的分解代谢。硫辛酸还参与甘氨酸裂解系统（GCV）。甘氨酸裂解系统是一个多酶复合物，催化甘氨酸氧化生成5,10-亚甲基四氢叶酸，后者是核酸合成的重要辅因子。由于硫辛酸是许多酶复合物的必需辅因子，因此对我们所知的需氧生命至关重要。许多生物体都利用这一系统，它在光合作用碳循环中发挥着关键作用。硫辛酸最初被认为是一种有效的抗氧化剂，因为它被发现能够预防维生素C和维生素E缺乏症。它能够清除活性氧，并还原其他代谢物，例如谷胱甘肽或维生素，从而维持健康的细胞氧化还原状态。细胞培养实验表明，硫辛酸能够通过将葡萄糖转运蛋白GLUT4募集到细胞膜上来增加细胞对葡萄糖的摄取，这提示其可能用于治疗糖尿病。对大鼠衰老的研究表明，使用左旋肉碱和硫辛酸可以改善记忆力并延缓线粒体结构衰退。因此，它可能对阿尔茨海默病或帕金森病患者有益。
硫辛酸是酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）中发现或产生的一种代谢产物。
它是一种辛酸，通过两个硫原子桥接而成，因此在某些命名方案中也称为戊酸。它由亚油酸裂解生物合成，是α-酮戊二酸脱氢酶（酮戊二酸脱氢酶复合物）的辅酶。它用于膳食补充剂中。

C8H14O2S2

206.3256

206.043

C, 46.57; H, 6.84; O, 15.51; S, 31.08

1200-22-2

Lipoic acid; 1200-22-2; 1077-28-7 (racemate)

6112

Light yellow to dark brown solid powder

1.2±0.1 g/cm3

362.5±11.0 °C at 760 mmHg

46-49ºC

173.0±19.3 °C

0.0±1.7 mmHg at 25°C

1.562

2.16

87.9

1

4

5

12

150

1

S1[C@@]([H])(C([H])([H])C([H])([H])S1)C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C(=O)O[H]

AGBQKNBQESQNJD-SSDOTTSWSA-N

InChI=1S/C8H14O2S2/c9-8(10)4-2-1-3-7-5-6-11-12-7/h7H,1-6H2,(H,9,10)/t7-/m1/s1

5-[(3R)-dithiolan-3-yl]pentanoic acid

Thiogamma oral; R-(+)-alpha-Lipoic acid; (+)-alpha-Lipoic acid; Lipoate;Verla Lipon; Verla-Lipon; VerlaLipon; Lipoic Acid; Thioctacide T; Thioctic Acid; (R)-5-(1,2-Dithiolan-3-yl)pentanoic acid; Thiogamma Injekt; thioctic acid;

2934.99.9001

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

注意： (1). 本产品在运输和储存过程中需避光。  (2). 请将本产品存放在密封且受保护的环境中（例如氮气保护），避免吸湿/受潮。

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

DMSO: ≥ 100 mg/mL (~484.7 mM)
H2O: ~1 mg/mL (~4.9 mM)

注意: 如下所列的是一些常用的体内动物实验溶解配方，主要用于溶解难溶或不溶于水的产品（水溶度<1 mg/mL）。 建议您先取少量样品进行尝试，如该配方可行，再根据实验需求增加样品量。

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注射用配方1: DMSO : Tween 80： Saline = 10 : 5 : 85 (如： 100 μL DMSO → 50 μL Tween 80 → 850 μL Saline)
*生理盐水/Saline的制备：将0.9g氯化钠/NaCl溶解在100 mL ddH ₂ O中，得到澄清溶液。
注射用配方 2: DMSO : PEG300 ：Tween 80 : Saline = 10 : 40 : 5 : 45 (如： 100 μL DMSO → 400 μL PEG300 → 50 μL Tween 80 → 450 μL Saline)
注射用配方 3: DMSO : Corn oil = 10 : 90 (如： 100 μL DMSO → 900 μL Corn oil)
示例: 以注射用配方 3 (DMSO : Corn oil = 10 : 90) 为例说明, 如果要配制 1 mL 2.5 mg/mL的工作液, 您可以取 100 μL 25 mg/mL 澄清的 DMSO 储备液，加到 900 μL Corn oil/玉米油中, 混合均匀。

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注射用配方 4: DMSO : 20% SBE-β-CD in Saline = 10 : 90 [如：100 μL DMSO → 900 μL (20% SBE-β-CD in Saline)]
*20% SBE-β-CD in Saline的制备（4°C，储存1周）：将2g SBE-β-CD (磺丁基-β-环糊精) 溶解于10mL生理盐水中，得到澄清溶液。
注射用配方 5: 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin : Saline = 50 : 50 (如： 500 μL 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin (羟丙基环胡精)→ 500 μL Saline)
注射用配方 6: DMSO : PEG300 : Castor oil : Saline = 5 : 10 : 20 : 65 (如： 50 μL DMSO → 100 μL PEG300 → 200 μL Castor oil → 650 μL Saline)
注射用配方 7: Ethanol : Cremophor : Saline = 10： 10 : 80 (如： 100 μL Ethanol → 100 μL Cremophor → 800 μL Saline)
注射用配方 8: 溶解于Cremophor/Ethanol (50 : 50), 然后用生理盐水稀释。
注射用配方 9: EtOH : Corn oil = 10 : 90 (如： 100 μL EtOH → 900 μL Corn oil)
注射用配方 10: EtOH : PEG300：Tween 80 : Saline = 10 : 40 : 5 : 45 (如： 100 μL EtOH → 400 μL PEG300 → 50 μL Tween 80 → 450 μL Saline)

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口服配方 1: 悬浮于0.5% CMC Na (羧甲基纤维素钠)
口服配方 2: 悬浮于0.5% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
示例: 以口服配方 1 (悬浮于 0.5% CMC Na)为例说明, 如果要配制 100 mL 2.5 mg/mL 的工作液, 您可以先取0.5g CMC Na并将其溶解于100mL ddH2O中，得到0.5%CMC-Na澄清溶液；然后将250 mg待测化合物加到100 mL前述 0.5%CMC Na溶液中，得到悬浮液。

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口服配方 3: 溶解于 PEG400 (聚乙二醇400)
口服配方 4: 悬浮于0.2% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
口服配方 5: 溶解于0.25% Tween 80 and 0.5% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
口服配方 6: 做成粉末与食物混合

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注意: 以上为较为常见方法，仅供参考， InvivoChem并未独立验证这些配方的准确性。具体溶剂的选择首先应参照文献已报道溶解方法、配方或剂型，对于某些尚未有文献报道溶解方法的化合物，需通过前期实验来确定（建议先取少量样品进行尝试），包括产品的溶解情况、梯度设置、动物的耐受性等。

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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。