Natural flavonoid; various bioactivity; Human carbonyl reductase 1 (CBR1)

人羰基还原酶1（CBR1）是导致抗肿瘤药物蒽环类治疗效率降低的酶之一，在酿酒酵母中功能性表达。使用柔红霉素作为底物纯化CBR1并进行动力学表征。CBR1催化柔红霉素的还原遵循明显的米氏动力学，K（M）=85.2+-26.7microM，V（max）=3490+/-220micromol/（mingprotein）。通过研究Rutin/芦丁存在下的初始反应速率，确定了黄酮类化合物芦丁的抑制类型。发现抑制动力学遵循明显的混合抑制，K（ic）=1.8+/-1.2microM和K（iu）=2.8+/-1.6microM。还测定了一组黄酮类化合物的IC50值，以确定抑制活性的基本结构。四种最佳抑制剂与CBR1催化位点的计算对接实验表明，黄酮骨架结构是分子的结合部分。1和2中的糖部分，或9中的糖模拟部分的存在，引导了黄酮的方向，使糖向外指向，从而对结合产生稳定作用。最后，鉴定了与黄酮配体不同部分相互作用的其他结合表位，这些表位可能成为进一步提高抑制活性的靶点。其中包括：；Ser139和Cys226、Met234和Tyr193或Trp229周围的氢结合位点；与Tyr193、Trp229或NADPH的芳香-芳香相互作用；范德华与Ile140的相互作用[5]。

芦丁水合物可增加乙酰胆碱水平，抑制 JNK 和 ERK1/2 激活，并激活 mTOR 信号传导，从而改善氯化镉诱导的大鼠空间记忆丧失和神经元死亡 [4]。

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阿尔茨海默病（AD）是一种进行性神经退行性疾病，其特征是脑内细胞外β-淀粉样蛋白（aβ）斑块和细胞内神经原纤维缠结。Aβ聚集与神经毒性、氧化应激和神经元炎症密切相关。可溶性Aβ低聚物被认为是所有形式的Aβ聚集体中神经毒性最强的形式。我们之前报道过一种多酚化合物芦丁，它可以在体外抑制aβ聚集和细胞毒性，减轻氧化应激，减少一氧化氮和促炎细胞因子的产生。在目前的研究中，我们研究了芦丁对APPswe/PS1dE9转基因小鼠的影响。结果表明，口服芦丁显著减轻了AD转基因小鼠的记忆缺陷，降低了寡聚体Aβ水平，增加了超氧化物歧化酶（SOD）活性和谷胱甘肽（GSH）/谷胱甘肽二硫化物（GSSG）比值，降低了GSSG和丙二醛（MDA）水平，下调了小胶质细胞增生和星形胶质细胞增生，降低了脑中白细胞介素（IL）-1β和IL-6水平。这些结果表明，芦丁因其抗氧化、抗炎和降低aβ寡聚体活性而成为治疗AD的有前景的药物。[3]

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本研究旨在研究单独使用或与α-生育酚联合使用芦丁水合物（RH）对氯化镉（CdCl2）诱导的大鼠神经毒性和认知障碍的潜在神经保护作用，并探讨其作用机制。用赋形剂治疗CdCl2中毒的大鼠，检查RH、α-生育酚或联合治疗，并与接受赋形剂或单独剂量任一药物的对照组大鼠进行比较。数据证实，RH通过增加乙酰胆碱的可用性、提高内源性抗氧化能力、激活细胞存活和抑制凋亡途径来改善空间记忆功能，当RH与α-生育酚结合时，这种作用更有效。RH的作用机制包括激活PP2A介导的ERK1/2和JNK凋亡通路的抑制，以及抑制PTEN介导的mTOR存活通路的激活。总之，RH对CdCl2诱导的脑损伤和记忆功能障碍具有强大的神经保护作用，α-生育酚的联合给药可增强其活性[4]。

动物处理[3]
本研究使用表达嵌合小鼠/人APP695（携带瑞典K670M/N671L突变）和人PS1（携带外显子9缺失突变）的APPswe/PS1dE9转基因小鼠进行空间记忆测试。这些转基因小鼠过量表达人Aβ40和Aβ42肽，并逐渐出现脑内β-淀粉样蛋白沉积以及学习和记忆障碍。AD小鼠和野生型（WT）同窝小鼠（雄性，8月龄）自由摄食饮水，饲养于温度为22 ± 2 °C、湿度为45 ± 10%、光暗周期为12:12小时的饲养室中。所有小鼠分为三组：芦丁治疗的AD组（n = 8）、AD对照组（n = 8）和WT对照组（n = 8）。芦丁治疗组小鼠每日口服100 mg/kg芦丁，持续6周。AD对照组和WT组小鼠均接受0.5%羧甲基纤维素（CMC）处理。末次给药5天后，小鼠接受莫里斯水迷宫（MWM）训练和测试。

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MWM测试[3]
根据先前描述的方法，通过MWM测试研究芦丁对AD小鼠空间认知能力的影响。小鼠适应1周后，在直径1.1 m的水迷宫中进行测试。迷宫内注水，每日换水。水温保持在22 ± 1 °C。在整个训练期间，平台（直径10 cm）固定在水面下1 cm处，起始位置进行平衡。所有小鼠首先在水迷宫中进行评估，以确定其是否存在固有的象限偏好，表现出偏好的小鼠将被排除在后续测试之外。小鼠被允许游60秒以找到平台，并在平台上停留10秒。未能找到平台的小鼠会被引导至平台。小鼠每天训练两次，连续五天，两次训练间隔3-4小时。每只小鼠的游泳活动均通过安装在头顶的摄像机进行监测，并通过视频追踪系统自动记录。在最后一次学习训练后24小时，对小鼠进行无平台探针试验，以测试其记忆保持情况。

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芦丁溶解于0.01 g/ml CMC中，最终浓度为100 mg/ml。 [4]
实验方案[4]
将大鼠分为六组（每组 n = 10），并按以下方式处理：[4]
(1) 对照组：给予溶于蒸馏水的 0.01 g/ml 羧甲基纤维素 (CMC)；(2) α-生育酚乙酸酯处理组：对照组大鼠给予溶于 0.1 ml 椰子油的 α-生育酚（120 IU/只），如 Guimarães 等人 (Citation2015) 所述，他们已证明该剂量的 α-生育酚乙酸酯在卒中动物模型中具有安全且高度神经保护作用；(3) RH 处理对照组（对照 + RH）：对照组大鼠给予 RH（100 mg/kg），如 Vahideh 等人 (Citation2014) 所述，他们已证明该剂量的 RH 安全且具有神经保护作用； （4）氯化镉中毒组：给予终剂量为 5 mg/kg 的氯化镉以诱导神经毒性，如 Shagirtha 等人（2011 年引用）所述；（5）氯化镉+RH 处理组：给予氯化镉（5 mg/kg）并同时给予等剂量的 RH（100 mg/kg 体重）；（6）氯化镉+RH+α-生育酚乙酸酯处理组：给予氯化镉（5 mg/kg）并同时给予等剂量的 RH（100 mg/kg），其中 RH 与 α-生育酚乙酸酯（120 IU/只）混合，后者溶于 0.1 ml 椰子油中。然而，由于当以椰子油作为溶剂时未观察到不良神经系统反应（Guimarães 等人，2015 年引用），因此我们排除了该组作为本研究的第二对照组。所有治疗均采用聚乙烯导管（PE 190）进行口胃灌注，每日一次，持续30天。

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认知功能评估[4]
采用莫里斯水迷宫（MWM）评估所有大鼠的海马依赖性空间学习和记忆功能，方法如Morris先前所述。该迷宫由一个圆形游泳池（直径180厘米）组成，池内注满水（深50厘米，水温20±2℃）。测试原理是确定大鼠在连续四天中，每天进行多次试验，以记住并找到一个位于水面下2厘米处的圆形逃生平台（直径10厘米）。在测试期间，所有大鼠平均每天进行五次试验（每次90秒），连续四天。换句话说，所有动物都被允许游泳90秒以找到隐藏的平台，每只大鼠被允许在平台上停留30秒。如果未能找到平台，则人工引导其到达平台。每次试验结束时，五次测试读数的平均时间被作为认知表现的平均值。

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脑组织收集和匀浆制备[4]
在第34天完成MWM测试后，所有大鼠立即用戊巴比妥钠（50 mg/kg，腹腔注射）麻醉，打开颅骨，在冰上迅速取出脑组织，用冷的磷酸盐缓冲液（PBS）清洗，并立即放入冰冷的培养皿中。将每只大鼠的脑组织纵向切成两半，一半用于制备匀浆（按照制造商说明），用于生化测定；另一半直接储存于−80 °C，用于后续的蛋白质印迹实验。

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脑匀浆中生化参数的测定[4]
使用大鼠比色法测定试剂盒测定还原型谷胱甘肽（GSH）和二硫化谷胱甘肽（GSSG）的水平。使用大鼠比色法测定试剂盒测定超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶的活性。使用大鼠比色法测定试剂盒（ab118970/Abcam，英国）测定丙二醛（MDA）的水平。采用大鼠特异性ELISA试剂盒测定乙酰胆碱（Ach）、胆碱乙酰转移酶（CAT）和乙酰胆碱酯酶（AChE）的水平。所有操作均按照制造商的说明进行。

5280805 大鼠腹腔注射LD50 2 gm/kg Eksperimentalna Meditsina i Morfologiya., 19(207), 1980 [PMID:7460808]
5280805 小鼠腹腔注射LD50 200 mg/kg National Technical Information Service., AD277-689
5280805 小鼠静脉注射LD50 950 mg/kg Journal of the American Pharmaceutical Association, Scientific Edition., 39(556), 1950
5280805 豚鼠腹腔注射LD50 2 gm/kg Eksperimentalna Meditsina i Morfologiya., 19(207), 1980 [PMID:7460808]

[1]. Ghorbani A. Mechanisms of antidiabetic effects of flavonoid rutin. Biomed Pharmacother. 2017;96:305-312.

[2]. Habtemariam S. Rutin as a Natural Therapy for Alzheimer's Disease: Insights into its Mechanisms of Action. Curr Med Chem. 2016;23(9):860-873.

[3]. Rutin improves spatial memory in Alzheimer's disease transgenic mice by reducing Aβ oligomer level and attenuating oxidative stress and neuroinflammation. Behav Brain Res. 2014;264:173-180.

[4]. Rutin hydrate ameliorates cadmium chloride-induced spatial memory loss and neural apoptosis in rats by enhancing levels of acetylcholine, inhibiting JNK and ERK1/2 activation and activating mTOR signalling. Arch Physiol Biochem. 2018;124(4):367-377.

[5]. Flavonoids as inhibitors of human carbonyl reductase 1. Chem Biol Interact. 2008 Jul 30;174(2):98-108.

芦丁是一种芸香糖苷，是槲皮素在C-3位羟基被葡萄糖和鼠李糖取代后形成的。它具有代谢和抗氧化作用。它是一种二糖衍生物，属于槲皮素O-葡萄糖苷、四羟基黄酮和芸香糖苷。
它是一种黄酮醇糖苷，存在于多种植物中，包括荞麦、烟草、连翘、绣球花、紫罗兰等。它已被用于治疗降低毛细血管脆性。
据报道，茶树、苋菜和其他一些有相关数据的生物体中也含有芦丁。
生物类黄酮是天然存在的黄酮或香豆素衍生物，具有所谓的维生素P活性，特别是芦丁和七叶苷。
它是一种黄酮醇糖苷，存在于多种植物中，包括荞麦、烟草、连翘等。绣球花、紫罗兰等。它已被用于治疗降低毛细血管脆性。
另见：槲皮素（亚类）；银杏（部分）；金盏花（部分）……查看更多……

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多项证据表明，源自蔬菜和药用植物的黄酮类化合物可通过改善血糖控制、血脂谱和抗氧化状态，对糖尿病患者产生有益作用。芦丁是一种存在于多种植物中的黄酮类化合物，具有广泛的生物活性，包括抗炎、抗氧化、神经保护、肾脏保护和肝脏保护作用。本文将探讨芦丁的降血糖特性及其对糖尿病并发症的保护作用。芦丁发挥降血糖作用的机制可能包括：减少小肠对碳水化合物的吸收、抑制组织糖异生、增加组织对葡萄糖的摄取、刺激β细胞分泌胰岛素以及保护胰岛免受退化。芦丁还能减少山梨醇、活性氧、晚期糖基化终产物前体和炎症细胞因子的生成。这些作用被认为是芦丁对高血糖和血脂异常引起的肾病、神经病变、肝损伤和心血管疾病具有保护作用的原因。综上所述，目前的实验研究结果支持芦丁在预防或治疗糖尿病相关疾病方面的潜力。建议开展设计良好的临床研究，以评估芦丁在糖尿病管理中的优势和局限性。[1]

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芦丁（槲皮素-3-O-芸香糖苷）是一种多功能天然黄酮类糖苷，在病理条件下对多种细胞功能具有显著影响。由于芦丁和/或其代谢物能够穿过血脑屏障，因此已被证明可以改善神经退行性疾病的认知和多种行为症状。本综述通过评估与阿尔茨海默病（AD）各种细胞和分子靶点相关的现有文献，探讨了芦丁治疗AD的潜力。其中最相关的机制包括：影响β-淀粉样蛋白（Aβ）的加工、聚集和作用；改变与神经元细胞丢失相关的氧化-抗氧化平衡；去除神经退行性疾病的炎症成分等。还讨论了芦丁因其理化特性而产生的作用，例如金属螯合和生物利用度等作用。[2]

C27H30O16

610.52

610.153

C, 53.12; H, 4.95; O, 41.93

153-18-4

Rutin hydrate;207671-50-9;Rutin trihydrate;250249-75-3

5280805

Light yellow to yellow solid powder

1.8±0.1 g/cm3

983.1±65.0 °C at 760 mmHg

195 °C (dec.)(lit.)

325.4±27.8 °C

0.0±0.3 mmHg at 25°C

1.765

1.76

269.43

10

16

6

43

1020

10

C[C@H]1[C@@H]([C@H]([C@H]([C@@H](O1)OC[C@@H]2[C@H]([C@@H]([C@H]([C@@H](O2)OC3=C(OC4=CC(=CC(=C4C3=O)O)O)C5=CC(=C(C=C5)O)O)O)O)O)O)O)O

IKGXIBQEEMLURG-NVPNHPEKSA-N

InChI=1S/C27H30O16/c1-8-17(32)20(35)22(37)26(40-8)39-7-15-18(33)21(36)23(38)27(42-15)43-25-19(34)16-13(31)5-10(28)6-14(16)41-24(25)9-2-3-11(29)12(30)4-9/h2-6,8,15,17-18,20-23,26-33,35-38H,7H2,1H3/t8-,15+,17-,18+,20+,21-,22+,23+,26+,27-/m0/s1

2-(3,4-dihydroxyphenyl)-5,7-dihydroxy-3-[(2S,3R,4S,5S,6R)-3,4,5-trihydroxy-6-[[(2R,3R,4R,5R,6S)-3,4,5-trihydroxy-6-methyloxan-2-yl]oxymethyl]oxan-2-yl]oxychromen-4-one

Birutan; Rutin; 153-18-4; rutoside; Phytomelin; Birutan; Sophorin; Myrticolorin; Eldrin; Rutoside

2934.99.9001

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

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

DMSO : ~50 mg/mL (~81.90 mM)

配方 1 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (4.09 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 25.0 mg/mL澄清DMSO储备液加入到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: ≥ 2.5 mg/mL (4.09 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 25.0 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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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。