目前已有研究表明，白屈菜红碱可以诱导多种肿瘤细胞的凋亡，也能够抑制微管蛋白，深入研究白屈菜红碱诱导细胞凋亡的分子机制，对人类的健康具有重要的意义。

简述：白屈菜红碱(chelerythrine)是从博落回、白屈菜、血水草以及飞龙掌血等药用植物中提取得到的苯并菲啶型生物碱 。研究表明，白屈菜红碱具有抗菌、抗炎、抗肿瘤和抗肝纤维化等多种药理作用，对农作物病虫害的防治也有较好的效果。 因此，白屈菜红碱被广泛应用于生物医药、兽药和饲料添加剂以及生物农药中。尤其是在动物生产过程中，白屈菜红碱具有促进动物生长、改善动物 健康、预防动物疾病等多种功能。其结构如下：

诱导细胞凋亡的细胞和分子机理的研究：

1. SH-SY5Y细胞出现亚G1期 DNA的和线粒体膜电位的降低

Victor等人使用2.5 μmol/L和5 μmol/L浓度的白屈菜红碱处理SH-SY5Y细胞，导致线粒体膜电位实质性降低，这可以通过JC-1绿色荧光增加来观察。白屈菜红碱诱导线粒体膜电位变化，在一定程度上被广谱的caspase抑制剂ZVAD所抑制。类似的研究表明，BAX诱导的线粒体膜电位变化对caspase抑制敏感。白屈菜红碱处理的SH-SY5Y细胞导致亚G1期DNA的出现，预示着凋亡，而ZVAD总体上可以阻止亚G1期DNA的出现。这种白屈菜红碱的作用导致线粒体膜电位变化和亚G1期DNA出现在另外两种细胞中也被观察到：一个克隆癌细胞株HCT116和一个乳腺癌细胞株MCF7，表明这种作用不仅局限于SH-SY5Y细胞。

2. 白屈菜红碱引起线粒体细胞色素C(Cytc)的释放

许多死亡的刺激引起凋亡是通过线粒体的膜间间隙释放细胞色素C从而激活Apaf-1(apoptosis protease activating factor-1 凋亡蛋白酶激活因子)。二者一起形成凋亡诱导复合物(Apoptosome Complex)，进而激活caspase-9，引起细胞的凋亡 ，然而如果白屈菜红碱是作用在线粒体的BclXL 或 Bcl-2，它应该能够引起Cytc从分离的线粒体里直接释放如同从促凋亡的Bcl-2家族成员所观察到的。为了探究这一问题，Antony等人将线粒体从健康的SH-SY5Y细胞株中分离出来，随后对其施加各种死亡刺激。结果显示，白屈菜红碱能够导致线粒体释放出细胞色素C，并呈现出剂量依赖的特征。值得注意的是，鬼臼亚乙苷和其他蛋白激酶C抑制剂，如H7和星行孢菌素，即使在超过凋亡诱导所需浓度时也无法产生类似效果。这表明细胞色素C的释放可能直接对抗白屈菜红碱对BclXL/Bcl-2功能的影响。

3. 白屈菜红碱对PKC作用

一些研究指出，白屈菜红碱通过抑制蛋白激酶C（PKC）诱导凋亡的机制可能涉及激活一种未确定的神经磷脂酶，导致神经酰胺积累和神经鞘磷脂去除，即通过激活神经酰胺信号级联途径。白屈菜红碱对PKC的抑制作用呈现剂量依赖性，其抑制作用是通过直接结合于PKC催化区实现的。白屈菜红碱能够竞争性地与PKC的保守催化位点结合。与H7和星行孢菌素不同，白屈菜红碱在诱导凋亡的剂量下不会抑制其他激酶，也不会激活磷脂酶D，因此被认为是最具特异性的PKC抑制剂之一。和星行孢菌素相比，白屈菜红碱对PKC的选择性比对其它的激酶(如PKA， PKG)要高100倍。白屈菜红碱对PKC的这种特异性促进了用它对细胞中PKC的功能的研究。Ralph 等证明白屈菜红碱对PKC活性的抑制的方法是:细胞用逐渐增加的白屈菜红碱处理，溶解，通过来自于神经纤维角质蛋白的缩胺酸来化验PKC磷酸转移酶的活性.反应在磷脂酰丝胺酸和 Ca2+存在的情况下进行以保证PKC A组和B组的活性。加白屈菜红碱30 min(体外实验发现生长受到抑制的最短时间)，PKC的活性降低呈现剂量依赖的特征。 在白屈菜红碱的浓度为10μmol/L时，PKC磷酸转移酶的活性消失，非放射性的蛋白激酶化验试剂盒也能够用来证实这个结果。

4. 白屈菜红碱通过产生活性氧快速诱导细胞凋亡

Yamamoto 等在实验中发现白屈菜红碱通过产生活性氧快速诱导心肌细胞凋亡。白屈菜红碱快速诱导心肌细胞萎缩固缩和随后死亡。白屈菜红碱诱导细胞死亡伴随核断裂和caspase-3 及 -9的激活，同时又被XLAP(凋亡抑制基因)所阻滞，这表明细胞死亡是由于细胞凋亡引起的。高浓度的白屈菜红碱导致细胞坏死，没有观察到细胞的萎缩和caspase的激活。静脉注射白屈菜红碱(5 mg/kg)于成年小鼠心肌细胞也能增加凋亡。下调对佛波醇12-烷酯13-醋酸盐(phorbol 12-myristate 13-acetate PMA)敏感的PKC不能影响白屈菜红碱诱导的凋亡，但是抗氧化剂包括N-乙酰基半胱氨酸(N-acetyl-cysteine NAC)、谷胱甘肽能抑制它的诱导凋亡的作用。提示是活性氧而不是对PMA敏感的PKC导致了白屈菜红碱诱导的心肌细胞的凋亡。

参考文献：

[1]梁浩，钱玺丞，杜晓静等. 羟丙基-β-环糊精对白屈菜红碱的包合工艺优化 [J]. 江苏农业科学， 2021， 49 (12): 135-139. DOI:10.15889/j.issn.1002-1302.2021.12.022.

[2]宗永立，刘艳平. 白屈菜红碱诱导细胞凋亡的机理综述 [J]. 时珍国医国药， 2006， (10): 2068-2071.