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調(diào)節(jié)細(xì)胞死亡的各種機(jī)制包括脂質(zhì)過氧化物和一氧化氮等氧化介質(zhì)的形成。在這方面，15-脂氧合酶-1(15-LOX-1)是催化脂質(zhì)過氧化物生成的關(guān)鍵酶。這些過氧化物的作用與核因子-κb（NF-κb）信號(hào)和NO的產(chǎn)生有關(guān)，而抑制15-LOX-1可以阻止在炎癥條件下的細(xì)胞死亡。

NF-κb通路的激活導(dǎo)致下游基因的轉(zhuǎn)錄，如在炎癥反應(yīng)中起關(guān)鍵作用的誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）。iNOS催化NO自由基的形成，而NO自由基在許多生理過程中起著關(guān)鍵作用。另一方面，過量的NO生成會(huì)導(dǎo)致活性氮物質(zhì)（RNOS）的形成，從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡和組織損傷?；钚匝酰?/span>ROS），如脂質(zhì)過氧化物，已被證明能增強(qiáng)LPS介導(dǎo)的NF-κb活化，從而增加NF-κb靶基因的表達(dá)。15-LOX-1是一種由多不飽和脂肪酸如花生四烯酸(AA)和亞油酸(LA)產(chǎn)生脂質(zhì)過氧化物的非血紅素鐵酶。15-LOX-1氧化AA生成相應(yīng)的15-羥基二十碳四烯酸或氧化LA，生成相應(yīng)的13-羥基十八碳二烯酸(13-HpODE)。如果細(xì)胞抗氧化系統(tǒng)不能平衡脂質(zhì)過氧化物的產(chǎn)生，這就會(huì)導(dǎo)致嗜鐵蛋白細(xì)胞死亡和NF-κb通路的激活。從而在調(diào)節(jié)細(xì)胞死亡的兩種機(jī)制之間提供協(xié)同串?dāng)_。因此，15-LOX-1是許多疾病中氧化應(yīng)激和調(diào)節(jié)細(xì)胞死亡的關(guān)鍵酶。

（來源：J. Med. Chem.）

Frank J. Dekker課題組研究了吲哚核的新取代及其結(jié)構(gòu)?活性關(guān)系的研究對(duì)于15-LOX-1的抑制。將最有效的抑制劑以264.7巨噬細(xì)胞為研究模型探索了對(duì)細(xì)胞15-LOX-1的抑制作用以及對(duì)活性氧形成的影響，以了解這種抑制劑的細(xì)胞效力。

首先，作者對(duì)設(shè)計(jì)的吲哚類似物進(jìn)行篩選，最終確認(rèn)化合物9c（i472）是最有效的15-LOX-1抑制劑，IC₅₀值為0.19（Figure 1）。接著，作者進(jìn)一步研究了抑制劑9c（i472）對(duì)細(xì)胞LOX活性的抑制作用。作者測(cè)試了巨噬細(xì)胞內(nèi)9c對(duì)脂氧化酶的抑制作用（Figure 5），結(jié)果顯示鏈霉親和素?辣根過氧化物酶檢測(cè)到的基于活性的脂氧合酶標(biāo)記帶的強(qiáng)度降低。表明9c能抑制細(xì)胞內(nèi)脂氧合酶的活性。

 Figure 1.IC₅₀ Values against 15-LOX-1 with Different Analogues  （來源：J. Med. Chem.）

（來源：J. Med. Chem.）

之后，作者在細(xì)胞基礎(chǔ)上研究這種化合物的潛在作用。作者推測(cè)15-LOX-1抑制劑可以抑制細(xì)胞內(nèi)脂氧化物的形成，從而阻止嗜熱細(xì)胞死亡。另外，作者期望這種機(jī)制將與NF-κb通路產(chǎn)生串?dāng)_。因?yàn)?/span>NF-κb通路的激活也會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡。作者利用LPS誘導(dǎo)細(xì)胞死亡，通過加入15-LOX-1抑制劑來觀察細(xì)胞存活率，以此來判斷抑制劑的效力。結(jié)果顯示（Figure 7），15-LOX抑制劑Zileuton和先前鑒定的15-LOX-1抑制劑Eeftheriadis-14d可提高LPS處理的264.7巨噬細(xì)胞的存活率，而抑制劑9c（i472）表現(xiàn)出更強(qiáng)的活性。

（來源：J. Med. Chem.）

為了進(jìn)一步觀察保護(hù)LPS誘導(dǎo)細(xì)胞死亡的機(jī)制，作者考察了9c對(duì)NF-κB通路的影響。用LPS、干擾素γ（IFNγ）和抑制劑9c（i472）刺激細(xì)胞。結(jié)果顯示，9c對(duì)LPS/INFγ刺激NF-κb轉(zhuǎn)錄激活有顯著但不完全的抑制作用（Figure 8）。

（來源：J. Med. Chem.）

iNOS基因轉(zhuǎn)錄與NO的產(chǎn)生有關(guān)，而NO對(duì)免疫應(yīng)答和凋亡有重要調(diào)節(jié)作用，作者比較了9c（i472）對(duì)264.7巨噬細(xì)胞硝酸鹽與亞硝酸鹽比值的抑制作用（Figure 10）。結(jié)果表明，9c（i472）作為一種15-LOX-1抑制劑，對(duì)NO的產(chǎn)生具有劑量依賴性的抑制作用，這與NF-κb活性降低和iNOS基因表達(dá)的結(jié)果一致。

（來源：J. Med. Chem.）

氧化應(yīng)激通過產(chǎn)生脂氧化物而產(chǎn)生毒性作用，是造成細(xì)胞死亡的重要途徑。作者在RAW 264.7細(xì)胞中測(cè)試了9c對(duì)脂質(zhì)過氧化作用的影響，利用熒光染料二吡咯二氟化硼（BODIPY）581/591 C11和熒光激活細(xì)胞分類術(shù)（FACS）進(jìn)行觀察。結(jié)果顯示（Figure 11），9c與抑制劑PD-146176在5μM濃度下有相當(dāng)?shù)臏p弱脂質(zhì)氧化物的促進(jìn)作用。與15-LOX抑制劑Zileuton相比，兩種15-LOX-1抑制劑對(duì)脂質(zhì)過氧化均表現(xiàn)出更強(qiáng)的促進(jìn)作用，雖然15-LOX-1不是唯一能觸發(fā)脂質(zhì)過氧化物形成的途徑，但這些結(jié)果表明對(duì)15-LOX-1的抑制對(duì)模型系統(tǒng)中的脂質(zhì)過氧化有很強(qiáng)的影響。

（來源：J. Med. Chem.）

總結(jié)：格羅寧根大學(xué)Frank J. Dekker課題組將化合物9c（i472）作為一種具有新的取代基型（IC₅₀=0.19μm）的強(qiáng)效15-LOX-1抑制劑，并對(duì)其進(jìn)行了研究。通過基于活性的標(biāo)記，作者證明了抑制劑9c（i472）能夠抑制細(xì)胞內(nèi)的脂氧合酶。該化合物的進(jìn)一步表征表明，它能夠保護(hù)264.7巨噬細(xì)胞免受LPS誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡。探討了抑制劑9c（i472）對(duì)不同細(xì)胞死亡途徑的影響。包括NF-κb的激活、iNOS的表達(dá)和NO的形成，這些都是可以觸發(fā)細(xì)胞死亡的一系列因素。結(jié)果顯示，抑制劑9c（i472）可能通過串?dāng)_機(jī)制影響NO的產(chǎn)生和脂質(zhì)的過氧化。

撰稿人：安fen