Синергический эффект: СИНЕРГИЯ, СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ — это… Что такое СИНЕРГИЯ, СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ?

Содержание

СИНЕРГИЯ, СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ — это… Что такое СИНЕРГИЯ, СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ?

СИНЕРГИЯ, СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ
(от греч. synergys — вместе действующий) — возрастание эффективности деятельности в результате интеграции, слияния отдельных частей в единую систему — за счет т. н. системного эффекта (эмерджентности).

Экономика и право: словарь-справочник. — М.: Вуз и школа. Л. П. Кураков, В. Л. Кураков, А. Л. Кураков. 2004.

  • СИНЕКУРА
  • СИНИЕ КОРЕШКИ

Смотреть что такое «СИНЕРГИЯ, СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ» в других словарях:

  • Синергия (значения) — Синергия (из др. греч. συνεργία  соучастие, содействие, помощь, сообщничество)[1] может означать: Синергия (экономика), синергический эффект  увеличение эффективности деятельности в результате сочетания, соединения, интеграции, слияния… …   Википедия

  • Диссинергия — Диссинергия  снижение эффективности функционирования системы в результате негативного воздействия друг на друга входящих в нее элементов.

    В экономике: ухудшение финансово экономических показателей компании после слияния или поглощения в… …   Википедия

  • Синергетика — У этого термина существуют и другие значения, см. Синергетика (значения). Синергетика (от греч. συν   приставка со значением совместности и греч. ἔργον  «деятельность»)  междисциплинарное направление науки, изучающее общие… …   Википедия

  • Самоорганизация — Самоорганизация  процесс упорядочения элементов одного уровня в системе за счёт внутренних факторов, без внешнего специфического воздействия (изменение внешних условий может также быть стимулирующим воздействием). Результат появление единицы …   Википедия

  • Synergy

    — Синергия Синергия комбинированное воздействие факторов, характеризующееся тем, что их объединённое действие существенно превосходит эффект каждого отдельно взятого компонента и их простой суммы Синергия российская компания, крупный производитель… …   Википедия

Книги

  • Синергия, Валиуллин Ринат Рифович, Силивончик Анна. Литературно-художественный сборник, посвящённый творчеству петербургского писателя Рината Валиуллина и минского художника Анны Силивончик. Встреча с человеком, имеющим похожий взгляд на… Подробнее  Купить за 520 руб
  • Синергия, Валиуллин Ринат Рифович, Силивончик Анна. Литературно-художественный сборник, посвящённый творчеству петербургского писателя Рината Валиуллина и минского художника Анны Силивончик. Встреча с человеком, имеющим похожий взгляд на… Подробнее  Купить за 267 грн (только Украина)
  • Синергия инвестиций: проблемы, поиски, решения, Н. Ю. Яськова. Масштабные преобразования национальной экономики России требуют адекватных изменений инвестиционно-строительной сферы. Основным инвариантом ее функционирования является инвестиционный цикл,… Подробнее  Купить за 231.6 руб электронная книга
Другие книги по запросу «СИНЕРГИЯ, СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ» >>

(PDF) Понятие «синергия» и «синергический эффект»: семантический и эволюционный аспекты

Иванов Д. А. Понятие «синергия» и «синергический эффект»: семантический и эволюционный

аспекты // Российское предпринимательство. — 2016. — Т. 17. — № 20. — С. 2583–2594. —

doi: 10.18334/rp.17.20.36917

«синергетика» являются родственными, но не одинаковыми по смыслу.

Существует такое междисциплинарное направление науки –

«синергетика», изучающее общие закономерности явлений и процессов в

сложных неравновесных системах (физических, химических,

биологических, экологических, социальных и других) на основе

присущих им

принципов самоорганизации,

проявляющихся в рамках

концепций парадигмы постнеоклассики. Из определения следует, что

синергетика изучает феномен самоорганизации систем или появления

структур

(развитие от примитивного к сложному в контексте

синергетической концепции понимания, познания мира и жизни) и

вовсе не затрагивает описываемый в данной работе

синергический

эффект

, рассматриваемый как результат проявления

синергии

. Однако

словосочетание «синерг

ет

ический эффект» порой встречается даже в

заголовках научных статей [5, c. 272-276; 9, c. 21-30].

Отдельно следует отметить частое употребление термина

«синергизм» как эквивалент понятия «синергия». Традиционно

«синергизм» в отечественных работах используется преимущественно в

сфере химии, биологии и фармакологии

. Однако, например, в

работе [1, c. 90-98] автор сознательно решил отказаться от термина

«синергия» в пользу «синергизма». Интересно, что данной проблемы в

западной научной литературе не существует. Английский термин

«synergism» используется только для названия одноименной

христианской теологической концепции и частично в биологических

науках для обозначения гипотезы синергизма. В экономических и

финансовых западных трудах синергия практически всегда обозначается

как «synergy». Исходя из вышеизложенного, на наш взгляд,

неправильным является использование термина «синергизм» в

финансовой литературе.

Еще одна проблема состоит в том, что термин «синергия»

используется как некое «плацебо» при обосновании гипотез, моделей, в

которых фактический результат исследований не совпадает с

предполагаемым

в силу не рассмотрения каких-либо факторов

[2; 4, c. 182]. В результате прирост количественных или качественных

показателей трактуется как внезапно проявившийся «эффект синергии»,

Например, Советский научно-технический энциклопедический словарь дает определение

синергизма как «объединенное действие двух лекарственных препаратов, которое является более

сильным, чем сумма действий этих двух лекарств при их раздельном использовании».

семантический и эволюционный аспекты (Иванов Д.А.) / Российское предпринимательство № 20 / 2016 — Издательство «Креативная экономика»

Иванов Д. А.1
1 Санкт-Петербургский государственный экономический университет

В фокусе исследования – вопрос возникновения и развития понятия «синергия». Выявлены смысловые различия понятий «синергия», «синергетика», «синергизм». В историческом контексте представлены различные определения понятий «синергия» и «синергический эффект». Дана критика подходов к пониманию сущности синергии и синергического эффекта в существующих работах отечественных и зарубежных исследователей. Предложены авторские определения этих понятий, основанные на изучении их семантики и результатов реализации сделок M&A на практике.синергия, синергический эффект, синергетика, синергизм, M&A1. Балабан В.А. Синергия: сферы проявления и источники получения // Вестник ТГЭУ. – 2006. – № 3. – С. 90–98.
2. Бюллетень № 1 альманаха «В защиту науки» Комиссии РАН по борьбе с лженаукой и фальсификацией научных исследований. – М: Наука, 2009.
3. Грязнова М.А., Федотова А.Г. Оценка бизнеса: Учебник. – М.: Финансы и статистика, 2005. – 736 c.
4. Губин В. Б. О методологии лженауки. – М.: ПАИМС, 2011. – 172 с.
5. Дружинин А.В., Давыденко О.А., Нимков Д.А. Оценка синергетического эффекта в деятельности предприятия // Коммунальное хозяйство городов (Научно-технический сборник). – 2006. – № 68. – С. 272-276.
6. Егерев И.А. Стоимость бизнеса: Искусство управления: Учебное пособие. – М.: Дело, 2003. – 480 с.
7. Иванов А.Е. Как поймать синергию за хвост // Финансы. – 2011. – № 19. – С. 16–21.
8. Кузьмичев А. Каждому – свое // Управление компанией. – 2003. – № 11. – С. 6-9.
9. Лапшин П.П., Хачатуров А.Е. Синергетический эффект при слияниях и поглощениях компаний // Менеджмент в России и за рубежом. – 2005. – № 2. – С. 21-30.
10. Липсиц И.В., Коссов В.В. Экономический анализ реальных инвестиций: Учебник. – М.: Магистр, 2007. – 383 с.
11. Ловчиновский П.А. Анализ опыта слияний и поглощений в России и странах с переходной экономикой // Финансовый менеджмент. – 2005. – № 1. – С. 67-72.
12. Менеджмент: Учебник / М.М. Максимцов, А.В. Игнатова, М.А. Комаров [и др.]. – М.: Банки и биржи, ЮНИТИ, 1999. – 343 с.
13. Райзберг Б.А., Лозовский Л.Ш., Стародубцева Е.Б. Современный экономический словарь. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: ИНФРА-М, 2006. – 495 с.
14. Тихомиров Д.В. Оценка стоимости компаний при слияниях и поглощениях. СПб: Издательство СПбГУЭФ, 2009. – C. 120.
15. Фёдорова Е.С. Оценка стоимости публичных компаний в процессе слияния на российском рынке // Финансовый менеджмент. – 2009. – № 6. – С. 46–55.
16. Царев В.В., Кантарович А.А. Оценка стоимости бизнеса. Теория и методология: Учебное пособие. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2007. – 575 с.
17. Дамодаран А. Инвестиционная оценка: Инструменты и методы оценки любых активов. – М.: Альпина Бизнес Букс, 2005. – 1341 с.
18. Гранди Т. Рост бизнеса. Как создать стратегию; обеспечивающую сбалансированный: рост и развитие компании. – М: Эксмо, 2007. – 288 с.
19. Грегори А. Стратегическая оценка компаний. – М.: Квинто-Консалтинг, 2003. – С. 165-166.
20. Кристофферсон С. Проклятие победителя: ошибки слияний // Вестник МсKinsey. – 2009. – № 1.
21. Портер М.Е. Конкурентное преимущество: как достичь высокого результата и обеспечить его устойчивость. – М: Альпина Бизнес Бук, 2005. – 246 с.
22. Эванс Ф.Ч., Бишоп Д.М. Оценка компаний при слияниях и поглощениях: Создание стоимости в частных компаниях. – М: Альпина Бизнес Бук, 2004. – 332 с.
23. Ansoff I. Corporate Strategy. – New York: McGraw-Hill, 1965.
24. Dunglison R. Medical Lexicon: A Dictionary of Medical Science. – Philadelphia: Blanchard and Lea, 1853. – P. 835.
25. Gaughan P.A. Mergers, acquisitions, and corporate restructurings. – New York: Wiley, 1996. – P. 265.
26. Gupta O., Roos G. Mergers and acquisitions through an intellectual capital perspective // Journal of Intellectual Capital. – 2001. – Vol. 2. – № 3. –P. 297-309.
27. The Oxford Dictionary of English Etymology. – Oxford: Oxford University Press, 1966. – P. 546.
28. Straub T. Reasons for frequent failure in Mergers and Acquisitions: A comprehensive analysis. – Wiesbaden: Deutscher Universitäts-Verlag (DUV), Gabler Edition Wissenschaft, 2007. – P. 12.
29. Ward L. F. Glimpses of the Cosmos. Volume VI: 1897–1912. – New York: G. P. Putnam’s Sons, 1918. – P. 358.
30. Werth M. The Joy of Life: The Idyllic in French Art, circa 1900. – Berkeley: University of California Press, 2002. – P. 5.
31. 2016 M&A Report [Electronic resource] // WilmerHale. – 2016. – Mode of access: https://www.wilmerhale.com/uploadedFiles/Shared_Content/Editorial/Publications/Documents/2016-WilmerHale-MA-Report.pdf
32. 2015 M&A Outlook: Survey Report [Electronic resource] // KPMG. – 2015. – Mode of access: http://www.execed.kpmg.com/content/PDF/kpmg-ma-outlook-2015-web.pdf
33. Synergy [Electronic resource] // Google trends. – Режим доступа: https://www.google.ru/trends/explore?q=synergy
34.
M&A [Electronic resource] // Google trends. – Режим доступа: https://www.google.ru/trends/explore?q=M%26A
35. Synergy [Electronic resource] // Google Scholar. – Mode of access: https://scholar.google.ru/scholar?q=synergy
36. Synergy bussines [Electronic resource] // Google Scholar. – Mode of access: https://scholar.google.ru/scholar?q=synergy+bussines
37. Синергия [Electronic resource] // Google Scholar. – Режим доступа: https://scholar.google.ru/scholar?q=синергия

Сказочная дезинфекция

В Екатеринбурге начали производство инновационного антивирусного средства


 

История вещества под названием «Эфликвир» (эффективный ликвидатор вируса) началась как в сказке — с волшебного помощника.

«В конце 2016 года я искал для нашей компании производственное помещение, и мне помогал риелтор,— рассказывает Андрей Елагин, генеральный директор компании “Биомикрогели” (резидент “Сколково”).— Сделка у нас не состоялась, но я успел ему рассказать, что мы занимаемся в том числе производством биорастворимых, экологически чистых моющих средств на основе микрогелей полисахаридов.

Через неделю он перезвонил и рассказал, что его отец, заслуженный химик России, работал над созданием дезинфицирующего средства, потратил на это восемь лет, и когда все было почти готово, ушел из жизни. Молодой человек предложил нам продолжить дело, начатое его отцом».

В «Биомикрогелях» взялись за работу: переоформили и продлили патент, доработали рецептуру. Но все шло не очень быстро. «У нас несколько направлений,— продолжает Андрей Елагин,— промышленное — очистка воды от масел, нефтепродуктов и жиров, потребительское — экологически безопасные моющие средства под маркой WonderLab, так что открыть еще и третье — дезинфицирующие средства — было трудно».

Кто мог подумать, что через три года рынку срочно потребуется такая продукция! В начале марта, когда все думали, что до России пандемия не доберется, на предприятие «Биомикрогели» приехал заместитель министра промышленности и науки Свердловской области Игорь Зеленкин. «Уже очень скоро дезинфицирующие средства могут понадобиться в больших объемах,— сказал он,— а в области их не хватает, есть проблема в обеспечении больниц. Мы просим все предприятия региона, у кого есть соответствующие наработки и свободные мощности, немедленно начать выпуск такой продукции».

И работа закипела. «За три с половиной недели мы подготовили всю недостающую документацию, модифицировали одну из двух наших автоматических разливочных линий, провели модернизацию оборудования, обучили людей и в начале апреля выпустили продукт. В день производим 10 тыс. литровых упаковок, но при необходимости можем увеличить производство в 1,5–2 раза»,— подчеркивает Андрей Елагин.

«Эфликвир» применяется для профилактической и генеральной дезинфекции в медицинских и образовательных учреждениях. В его состав входят девять компонентов, дающих синергический эффект, что в конечном итоге обеспечивает высокую противовирусную активность при относительно невысоких концентрациях. У средства нейтральный pH, а значит, не происходит реакции окисления или повреждения обработанных поверхностей, что сильно расширяет сферу его применения. Средство эффективно против грамотрицательных и грамположительных бактерий (включая микобактерии туберкулеза), вирусов (Коксаки, ЕСНО, полиомиелита, энтеральных и парентеральных гепатитов, ротавирусов, норовирусов, ВИЧ, гриппа, герпеса, аденовирусов и других возбудителей ОРВИ), грибов рода кандида, дерматофитов, плесневых грибов, а кроме того, обладает моющими свойствами.

Сейчас компания Андрея Елагина выпускает гель и спрей для рук с антибактериальным эффектом и дезинфицирующее средство для обработки стен, полов, мебели, медицинского оборудования. 18 больниц и поликлиник Екатеринбурга получили «Эфликвир» безвозмездно, в качестве гуманитарной помощи.

   

Источник: kommersant.ru

его эффекты в бизнесе и любой организации

Автор: Дмитpий Влaдимиpoвич Oлянич, кандидат экономических наук, доцент кафедры теории и технологии менеджмента экономического факультета Южнoгo федерального унивеpcитета (ЮФУ).

 

Синергия, синергизм — это совместное, содружественное, взаимозависимое действие двух или нескольких сил, агентов, факторов в каком-либо одном направлении. Синергетика исследует особое состояние сложных систем в области неустойчивого равновесия, точнее динамику их самоорганизации.

В экономике слова «синергия» и «кооперация» часто выступают как синонимы. Следует заметить, что «недавно открытый» синергизм еще Карл Маркс глубоко анализировал в «Капитале» как новую силу, «которая возникает из слияния многих сил в одну общую».

Применительно к исследованию поведения социально-экономических систем было бы разумнее оставить термин «кооперация», а не заменять его на синергию, тем более, что синергетика как понятие было изначально введено Хакеном применительно к поведению термодинамических систем в физике.

На состояние и эффективность работы любой организации влияют множество внутренних и внешних факторов. Согласно свойству эмерджентности, совместное действие нескольких факторов почти всегда отличается от суммы раздельных эффектов. Именно это отличие, которое обычно называют эффектом синергии, фактором взаимодействия или кооперативным эффектом, является количественным выражением синергии.

Синергизм играет очень большую роль в живых системах всех видов и уровней организации. Он долго не получал достойной оценки, потому что часто существует в скрытом виде. Биологи разных направлений рассматривали и обозначали такие явления как симбиоз, мутуализм, коэволюция, но в основе всех этих проявлений лежит совместное действие, синергия.

Парадигма синергизма исходит из признания того факта, что в процессе развития выгодные результаты, получаемые целостностью организации, отвечают за благополучие ее частей, членов. В сущности, учение о синергизме представляет собой «экономическую» теорию сложности.

В теории организации синергизму придается важное значение. Во главу закона синергии положен принцип эмерджентности сложных систем: совместное действие нескольких факторов всегда или почти всегда отличается от суммы раздельных эффектов.

Закон синергии: любая сложная динамическая система стремится получить максимальный эффект за счет своей целостности; стремится максимально использовать возможности кооперирования для достижения эффектов.

Для любой системы (технической, биологической или социальной) существует такой набор ресурсов, при котором ее потенциал всегда будет либо существенно больше простой суммы потенциалов входящих в нее ресурсов (технологий, персонала, компьютеров и т.д.), либо существенно меньше.

Но важны не только и не столько сочетания потенциалов, а их согласованное поведение и взаимоподдерживающие связи.

Даже при четком разделении труда и хорошей специализации часто бывает так, что какую-то часть индивидуального задания одного специалиста может более профессионально выполнить другой специалист. Согласованный обмен такими частями обшей работы может устранить взаимное «наползание» потенциалов, дать положительную синергию и повысить суммарную эффективность. Поэтому повышение общего потенциала организации эквивалентно приобретению нового ресурса, а понижение общего потенциала — эквивалентно фактической потере организацией части прежнего ресурса.

Таким образом, эффект синергии — это не только благоприятное сочетание ресурсов, но и согласованное поведение, связи, отношения; одним словом, весь набор параметров, характеризующих сложную развивающуюся систему.

С позиций теории организации этот закон можно было бы назвать законом кооперации; кооперация — это организация сил, процессов, агентов, ресурсов и прочего для совместного выполнения общего дела.

Синергизм — это умение оценивать совместные эффекты, связанные с новым продуктом или рынком. Функциональная структура любой эффективной организации обусловливает такое взаимодействие ее членов и разнокачественных потенциалов, которое максимально реализует положительные комбинированные (синергические) эффекты и исключает отрицательные эффекты взаимодействия. Для того чтобы использовать совместные синергетические эффекты, необходимо знать синергетические характеристики фирмы и выстраивать стратегию развития, используя синергетический потенциал. Можно следующим образом представить некоторые совместные синергетические эффекты.


Синергизм «масштаба»

По мере усложнения организации роль кооперативности, синергии будет возрастать. Чем разнообразнее система, тем больше потенциал синергии. Эффект масштаба заключается в том, что крупное производство имеет более низкие издержки производства единицы продукции, чем несколько мелких, имеющих в сумме тот же объем продаж.

При одном и том же объеме инвестиций фирма, производящая весь набор товаров, может иметь меньшие издержки, чем несколько отдельных конкурирующих компаний. Фирма, оптимизирующая этот эффект, тщательно подбирает товары и рынки, завоевывает большую долю рынка благодаря низким ценам и вновь привлекает инвесторов.

 

Комбинирование труда как объединение разнородных усилий

Экономический и производственный принцип разделения труда с точки зрения закона синергии выглядит, скорее, не как разделение, а как объединение (например, конвейер).

 

Синергизм продаж

Продавцы объединяются и используют для продажи различных товаров одни и те же каналы распределения, склады, транспорт, персонал.

 

Оперативный синергизм

Позволяет более эффективно использовать основное средства и персонал: совместное обучение, крупные закупки оборудования и транспортировка из-за рубежа, распределение накладных расходов и пр.

 

Инвестиционный синергизм

Проявляется при совместном использовании краткосрочных и долгосрочных кредитов, производственных площадей, НИР, общей технологической базы и пр.

 

Модель «общих товаров»

В экономике общие товары производятся благодаря взаимозависимым совместным усилиям. Современные формы организации, типа японских кэйрэцу, позволяют достигать высочайшего качества и выигрывать конкуренцию на мировом рынке.

 

Создание совместной благоприятной среды

В природе каждый живой организм в ходе своей жизнедеятельности неизбежно что-то «портит» в своей среде. Растения обедняют почву, высасывая из нее влагу и питательные вещества, и оставляют после себя засохшие стебли и листья. Животные поедают растения и других животных и загрязняют землю своими отходами и останками. Представьте, что было бы на Земле за миллионы лет, если бы не было никаких «уборщиков».

На самом деле, в природе практически нет никакого мусора. Различные организмы — бактерии, грибы, черви, личинки насекомых, различные сапрофаги вместе с растениями и животными — образуют сложные кооперативные сети питания и переработки различных органических отходов в земле, воде и воздухе, совместно создавая и регулируя благоприятный состав окружающей среды. Для этого и нужно биологическое многообразие.

Разнообразие различных отраслевых производств на единой компактной территории позволяет использовать эффекты кооперации и синергии, когда отходы одного производства могут служить сырьем для другого, увеличивая замкнутость материальных циклов в промышленных узлах.

В связи с этим полезно напомнить, что в отличие от экономики природы экономика человеческого хозяйства демонстрирует существенную разомкнутость техногенного круговорота.

 

Синергизм менеджмента

Растущие компании, как правило, испытывают дефицит компетентных руководителей высшего звена. Любое улучшение в руководстве дает значительный эффект синергизма. Этот эффект увеличивается, если руководство фирмы уже сталкивалось с аналогичными проблемами и имеет опыт их решения. Если же проблемы новые и неизвестные, а менеджер не имеет опыта их разрешения, то существует угроза отрицательного эффекта от принятия решений некомпетентного руководства.

Таким образом, синергизм менеджмента, как и синергизм других типов, может быть как положительным, так и отрицательным. Грамотный менеджер, обладая системными знаниями об организации, может существенно улучшить ее результирующие показатели, неграмотный — напротив. Станет ли потенциальный синергизм фирмы действительным зависит от того, как будет осуществляться управление производством.

Одним словом, фирма ищет такие комбинации, в которых эффект от суммы больше, чем просто сумма эффектов составных частей. Все целевые синергетические эффекты можно описать тремя переменными:

  • увеличение прибыли;
  • снижение текущих расходов;
  • снижение потребности в инвестициях.

 

Только практические современные знания и навыки. Учитесь только тому, что вам интересно и нужно по абонементу, со скидкой.

Какой синергический эффект могут дать биостимулирующие пептиды и пестициды?

Биостимулятор растений — это органическое вещество, которое благотворно влияет на физиологические функции растений, усвоение питательных веществ, устойчивость к стрессу и улучшение качества урожая, сообщает сайт Agropages. com 

Биостимуляторы включают гуминовые кислоты, экстракты водорослей, пептиды, сахариды и т.д., А пептиды являются важной группой биостимуляторов. Пептид представляет собой соединение, образованное α-аминокислотами, связанными вместе пептидными связями, и промежуточным продуктом гидролиза белка. Пептиды обладают разнообразными функциями в растениях и часто участвуют в процессах роста и развития растений или устойчивости к стрессу. Также они играют важную роль в передаче сигналов в росте и развитии растений, повышении урожайности сельскохозяйственных культур, иммунитета, увеличении использования удобрений и улучшении качества. TBIO Crop Science начала исследования пептидов в 2012 году, уделяя особое внимание синергетическому эффекту различных типов пептидов с пестицидами.

TBIO обнаружил, что пептиды могут демонстрировать хорошие синергетические эффекты с пестицидными составами в условиях стресса.

Стрессы могут спровоцировать возникновение заболеваний растений, что в значительной степени является результатом комбинированного эффекта снижения иммунитета растений и повышения инфекционной способности патогенных бактерий под воздействием стрессов. Существует много видов стресса, которые влияют на цикл заражения патогенами растений, таких как температура, влажность, соленость почвы и освещенность. Многие стрессы могут значительно снизить присущую растению устойчивость к ним и, как следствие, усугубить тяжесть некоторых заболеваний. Например, низкая температура и высокая влажность могут усугубить развитие Sclerotinia spp. Поэтому повышение эффективности пестицидных составов в условиях стресса является ключом к решению проблемы низкого эффекта их применения.

Согласно исследованиям TBIO, хотя различные источники пептидов по-разному влияют на повышение устойчивости сельскохозяйственных культур к стрессу, они могут в разной степени повышать фотосинтез сельскохозяйственных культур в стрессовых условиях, таких как высокая температура и засуха, а также содержание растворимого сахара и активность антиоксидантных ферментов в клетках сельскохозяйственных культур. Кроме того, они могут стимулировать экспрессию генов стрессоустойчивости сельскохозяйственных культур, снижать содержание вредных веществ, таких как активный кислород, в клетках и защищать клеточные мембраны от повреждений, тем самым стимулируя стрессоустойчивость сельскохозяйственных культур.

В условиях стресса способность растений противостоять болезням и их иммунитет снижаются, одновременно уменьшается эффект применения пестицидных составов. Комбинация различных выбранных пептидных биостимуляторов может повысить устойчивость сельскохозяйственных культур, повысить эффективность пестицидных составов и снизить вероятность рецидива вредителей и болезней. Кроме того, культуры, находящиеся в состоянии стресса, более подвержены фитотоксичности и имеют более высокий спрос на использование пестицидов. Комбинация различных пептидных биостимуляторов может повысить стрессоустойчивость сельскохозяйственных культур, помочь культурам снизить фитотоксичность и снизить вероятность ее возникновения.

Что касается гербицидов, пептиды могут способствовать раскрытию устьиц сорняков в условиях стресса, облегчая транспортировку веществ, улучшая метаболизм сельскохозяйственных культур и, следовательно, способствуя поглощению пестицидов сорняками и более быстрому уничтожению сорняков. Например, селективные гербициды часто используются на стадии 3-5 листьев кукурузы, и неправильное использование агрохимикатов приведет к химическому стрессу на кукурузе, который проявляется в виде медленного роста, пожелтения листьев через 7-10 дней после опрыскивания. Установлено, что применение пептидов с гербицидами на кукурузе может, с одной стороны, повысить безопасность урожая за счет повышения его устойчивости к высокотемпературному стрессу, обеспечения его питательными веществами, содействия его быстрому росту и смягчения химического стресса, вызванного гербицидом. С другой стороны, возможно стимулирование открытия устьиц при высокой температуре, что будет способствовать поглощению гербицидов и быстро уничтожать сорняки.

Содержание кутикулы и воска в кожице и листьях ягод, а также состав клеточной стенки влияют на физическую устойчивость винограда к патогенам. Кутикула повышает твердость эпидермиса растения, образуя физический барьер для проникновения патогена, в то время как слой воска делает эпидермис менее восприимчивым к увлажнению, чтобы предотвратить прорастание спор патогена. TBIO обнаружил, что внекорневое применение пептидных продуктов может стимулировать экспрессию генов, связанных с синтезом кутикулы или воскового слоя, и способствовать формированию лучшего физического барьера для противодействия вторжению патогенных бактерий или вредителей.

Когда иммунный ответ растений активируется, некоторые распространенные защитные химические вещества вырабатываются метаболическими путями, такими как самогенерирующийся метилсалицилат, сапонин, кофеин и фитоалексин. В настоящее время в основном изучаются фитоалексины на основе терпеноидов, стилбенов, флавоноидов и алкалоидов. Большинство фикоцианинов синтезируются с вторичными метаболитами растений в качестве предшественников. Некоторые пептиды превосходно способствуют накоплению вторичных метаболитов сельскохозяйственных культур, таких как флавоноиды и алкалоиды, синтезу защитных химических веществ и выработке реакции системной устойчивости к патогенам.

Таким образом, комбинация пестицидных составов с выбранными пептидными биостимуляторами может обеспечить комплексную профилактику и контроль, увеличить срок действия пестицидов, уменьшить повторяемость вредителей и болезней и повысить фунгицидную и инсектицидную эффективность.

Пептиды способствуют функциональной диверсификации пестицидных составов. Использование пептидов различной структуры с пестицидными составами может усилить эффекты применения пестицидных составов, повысить лояльность пользователей, улучшить пользовательский опыт и повысить основную конкурентоспособность пестицидных составов.

Таким образом, пептиды могут способствовать:

· Усвоению и использованию удобрений сельскохозяйственными культурами и повышению урожайности сельскохозяйственных культур.

· Развитию плодов и улучшать их качество.

Синергетическое использование пептидов и пестицидов может способствовать усвоению и использованию, а также повышению эффективности пестицидов. Пептиды могут уменьшить побочные эффекты пестицидов и снизить фитотоксичность сельскохозяйственных культур.

Будущее — дальнейшее развитие биостимуляторов. Биостимуляторы имеют далеко идущее значение для развития современного сельского хозяйства и устойчивого развития экологической среды. С ростом спроса людей на безопасность и качество сельскохозяйственной продукции возникает все больше и больше проблем, связанных с безопасностью и эффективностью пестицидных составов. Поэтому большое значение имеет изучение и изучение синергетического эффекта новых биостимуляторов и пестицидов, что также является пониманием и практикой науки о растениеводстве TBIO для устойчивого развития современного сельского хозяйства. 

Интересна тема? Подпишитесь на персональные новости в .ДЗЕН или Pulse или .Новости.

Источник

Синергический эффект LG SIGNATURE | Новости партнеров на РБК+ Татарстан

Фото: Константин Грибов

Новая премиальная линейка техники LG превосходит ожидания.

Уходящий год в индустрии хай-тека оказался богат на нетривиальные события. Среди самых ярких, несомненно, появление нового игрока в сегменте ультрапремиальной техники — южнокорейской компании LG с брендом LG SIGNATURE. Имея такие производственные, исследовательские и дизайнерские мощности, компания была попросту обязана рано или поздно шагнуть за пределы рынка широкого потребления и выйти в новую нишу. Совмещение высочайшей функциональности и отточенного дизайна устройств под брендом LG SIGNATURE дало на выходе нечто большее, чем просто набор дорогостоящей техники, — это яркий пример синергии.

Hi-Tech подход

Следует оценить искусный выбор видов техники для LG SIGNATURE. Когда ты один из двух лидирующих производителей телевизоров на планете и основной изготовитель OLED-экранов, никто не поверит, что ты обойдешься без всего этого в ультрапремиальной линейке. Включение в нее стиральной машинки тоже выглядит закономерным: компания преуспевает в этом классе бытовой техники, грех не воспользоваться наработанным опытом. А вот появление холодильника, напичканного высокими технологиями, — это не случайность, а позиция, и довольно взвешенная: еда должна сохраняться свежей, доступ к ней должен быть легким, но не связанным с напрасной тратой электричества. В четвертом продукте LG SIGNATURE — климатическом комплексе позиция читается еще явственнее: коль скоро хай-тек умеет превращать сложную с экологической точки зрения обстановку в более дружественную, этим непременно нужно воспользоваться.

При создании своих ультрапремиальных продуктов LG пустила в ход самые современные технологические и дизайнерские решения.

Законный повод для гордости — высокотехнологичный холодильник LG SIGNATURE. Несомненный «вау-фактор» нового холодильника — функция InstaView® Door-in-Door™. Даже взрослый человек чувствует, будто прикоснулся к волшебству, когда от двойного стука по тонированной двери внутри холодильника зажигается свет и становится видно содержимое полок. И только потом догадываешься, что это здорово помогает сокращать выход холодного воздуха, а соответственно, и экономить электроэнергию. Если руки у вас заняты, то, чтобы открыть холодильник, теперь не нужно проявлять чудеса эквилибристики. Достаточно подойти к нему поближе — сработает специальный датчик, и на полу появится проекция Open Door: наступите на нее — и дверь откроется самостоятельно. За чистотой воздуха внутри холодильника следит гигиенический фильтр Hygiene Fresh+. Он позволяет удалять из холодильника неприятные запахи и бактерии. Сенсорный дисплей, Wi-Fi управление, автоматически выдвигающиеся ящики в морозильной камере тоже добавляют удобства при его использовании.

Фото: Константин Грибов

Стиральная машина LG SIGNATURE — пример того, как можно превратить привычное устройство в футуристический гаджет с повышенным КПД и запоминающимся обликом. Система TWINWash™ позволяет совершать две стирки одновременно: в верхнем барабане на 12 кг и в нижнем, на два килограмма, который умеет бережно обращаться с вещами, требующими деликатного ухода. Сенсорную панель управления QuickCircle не перепутаешь ни с одним другим интерфейсом — удобная, наклоненная под углом 17 градусов, чтобы удобнее было пользоваться, не нагибаясь. Дверь люка сделана из закаленного стекла, которое устойчиво к износу, — не хуже, чем у модных смартфонов. Амортизационная подвеска Centum System обеспечивает работу машинки с минимальным уровнем шума и вибрации. Венец всего — «умная» система, которая умеет сама определять, сколько нужно моющего средства для текущего цикла стирки, и как затем правильно и деликатно высушить постиранное, чтобы сохранить структуру ткани.

Фото: Константин Грибов

Исключительно самые передовые разработки достались климатическому комплексу LG SIGNATURE. Улучшение экологической обстановки в доме — работа не из легких. Нужна хорошая система фильтров, такая как SIGNATURE Black Filter System, способная полностью устранять частицы пыли, включая те, что размером PM 1.0, поглощать вредные вещества и органические соединения, ответственные за неприятный запах. Нужна грамотная работа с водой, очень актуальная в пересушенных зимних квартирах, — технология Watering System, которая служит и для увлажнения помещения, и для фильтрации вредных химических и загрязняющих веществ, подходит как нельзя лучше. Все это сопровождается очень доступным, интуитивно понятным интерфейсом: есть Smart Indicator, который отражает концентрацию частиц по категориям PM 10, 2,5 и 1,0 в реальном времени (и в числовых показателях), а также Smart Lighting — тоже индикатор качества воздуха, но уже с помощью четырех цветов. Есть даже прозрачная панель Rain View, позволяющая предаваться медитативному занятию — созерцанию процесса очистки воздуха водой.

Телевизор LG SIGNATURE OLED TV W — воплощение девиза «меньше значит больше» и зримое доказательство, что форм-фактор «изображение на стене» не прихоть, а единственно возможный вариант для техники такого уровня. В ультрапремиальном телевизоре все оказалось «ультра»: ошеломляющая тонкость панели (менее 2,57 мм — тоньше смартфона), специально разработанное плоское магнитное крепление на стену, идеально черный цвет и поистине безграничная контрастность (все благодаря OLED-матрице с самоподсвечивающимися пикселями), поддержка самых актуальных HDR-форматов видео, включая Dolby Vision, HDR10 и HLG, звук Dolby Atmos, и даже операционная система платформы Smart TV — webOS 3.5, сбалансированная и простая для освоения.

1 + 1 > 2

Как и положено ультрапремиальной технике, LG SIGNATURE совмещает передовые технологии и превосходный дизайн в актуальной минималистской стилистике. Но компания не зря ставила перед собой задачу изменить представление потребителей о премиум-классе. Качество примененных технологий и блестящие дизайнерские находки, воплотившись в технике, породили настоящий синергический эффект: продукты линейки оказались в нужной мере премиальными и дорогими, ровно в требуемой степени практичными и интуитивно понятными, эстетически безупречными, дополняющими друг друга и выражающими единую философию. Без преувеличения, LG SIGNATURE — устройства завтрашнего дня, чудом занесенные в сегодня. Их функционал еще долго будет оставаться передовым, а возможности продолжат впечатлять и радовать.

Продукты бренда LG SIGNATURE уже представлены на российском рынке. Познакомиться с ними можно в Галерее LG SIGNATURE в «Крокус Сити Молл» (1-й этаж, вторая линия, рядом с бутиком U-Boat 17), а также в галерее «Модный сезон» по адресу: Охотный ряд, д. 2.

Синергетический эффект — определение и примеры

Синергетический эффект
Определение: эффекты, когда химические вещества или биологические структуры взаимодействуют, приводя к общему эффекту, большему, чем сумма индивидуальных эффектов любого из них.

Определение синергетических эффектов

Синергетические эффекты (определение биологии): эффекты, когда химические вещества или биологические структуры взаимодействуют, приводя к общему эффекту, большему, чем сумма индивидуальных эффектов любого из них. Этимология: от греческого «синергизм» , что означает «работать вместе». Сравните: антагонистический эффект.

Синергетические эффекты — это комбинированные эффекты, по крайней мере, двух веществ, оказывающих более значительное воздействие, чем оба они могли бы продемонстрировать сами по себе.

Примеры синергетических эффектов

  • Повреждение кожи, вызванное как табачным дымом, так и УФ-излучением, более заметно, чем от одного табачного дыма или только от УФ-излучения.
  • «Вулкан пищевой соды», занятие в научном классе — еще один пример. Совместное действие уксуса и нагревания безалкогольного напитка консолидируется, чтобы при смешивании образовывалась серьезная просачивающая эмиссия.
  • Как четыреххлористый углерод, так и этанол (этиловый раствор) вредны для печени. При совместном применении они вызывают более серьезные повреждения печени, чем их индивидуальное воздействие на печень.
  • Барбитураты при приеме с общими анестетиками, алкоголем (острое употребление), наркотическими анальгетиками (болеутоляющими) и другими седативно-снотворными препаратами могут привести к более серьезным побочным эффектам на центральную нервную систему (ЦНС) (вызывая угнетение ЦНС).
  • Токсичность некоторых инсектицидов, особенно пиретрина (из хризантем) и синтетических пиретринов (пиретроидов), может быть многократно увеличена путем добавления соединений, которые сами по себе не являются инсектицидами. Эти синергисты представляют собой сезамин, сезамолин, пиперонилбутоксид, MGK-264 (бициклогептендикарбоксимид) и кунжут. Пиперонилбутоксид, пожалуй, наиболее широко используемый синтетический синергист пиретроидов.
  • Когда врачи лечат бактериальные сердечные инфекции ампициллином и гентамицином.Это делается на том основании, что два противомикробных препарата нацелены на различные части микроорганизмов, и их объединение быстрее убивает микроскопические организмы, тем самым ускоряя выздоровление.
  • Лечение рака представляет собой еще один пример синергизма. Больным раком довольно часто назначают как химиотерапию, так и лучевую терапию. Они работают, чтобы остановить рост раковых клеток, воздействуя на различные части процесса репликации.

Синергия и синергизм

Синергия относится к взаимодействию биологических структур или объектов, так что общее воздействие будет больше, чем сумма индивидуальных эффектов.Степень воздействия настолько велика, что не может быть воспроизведена в одиночку. Другой родственный термин — синергизм. Последний используется в фармакологии. Это относится к состоянию, при котором набор лекарств оказывает синергетический эффект, тем самым повышая их эффективность. Этот термин, в основном, связан с понятием, что «целое больше, чем сумма его частей». (Ссылка 1)

Синергия в биологии

В биологии синергия — обычное явление. Это принимает разные формы. Например, в экологии это может быть симбиоз, например.грамм. по кооперации, тунеядство, и т. д. . Это также может подразумеваться как коэволюция в эволюционной биологии. В биохимическом мире синергизм проявляется в виде комбинированного действия веществ, например, лекарств. Или, говоря генетически, это может быть форма эпистаза. Итак, давайте посмотрим на синергию в этих различных областях.

Синергия в экологии

Сотрудничество , вид симбиоза, представляет собой экологическую синергию, при которой отдельные члены ассоциации работают вместе для достижения положительных результатов.Примером этого могут быть семьи муравьев и пчел. У этих социальных насекомых есть отличительные роли и касты в своей колонии. Они общаются друг с другом в основном с помощью химических сигналов, улавливаемых их антеннами. Colobopsis explodens , например, демонстрирует интересное поведение, называемое аутотизом. Эти муравьи будут взрывать (отсюда и название) свое тело по желанию, пока оборачиваются вокруг своего врага. Этот суицидальный акт — попытка защитить свое гнездо. Аутотизис также наблюдается у некоторых видов термитов, когда термиты-солдаты разрывают свое тело, чтобы действовать как блокада туннелей, тем самым предотвращая проникновение захватчиков в их гнездо.(Ссылка 2)

Сотрудничество, ведущее к синергизму, также проявляется в колонии хищных видов миксобактерий, Myxococus xanthus . M. xanthus — почвенная бактерия, питающаяся другими бактериями. Вместе они образуют кооперативную охотничью группу (колонию) через почву. При встрече с бактериями они выделяют пищеварительные ферменты. Посредством колоний они могут кормить даже гораздо более крупную добычу и совместно секретировать пищеварительные ферменты, намного больше, чем те, которые производятся по отдельности, что имеет недостаток в том, что они рассеиваются через почву.(Ссылка 1, 3)

Myxococcus xanthus — синергия через сотрудничество. Кредит: Девангам, Microbewiki.kenyon.edu.

Присутствие двух или более видов паразитов в организме хозяина является примером синергии вредителей . Так, например, присутствие двух разных видов паразитических червей может вызвать синергетические побочные эффекты, которые намного сильнее, чем эффекты, вызываемые каждым из них. Следовательно, воздействие коррелирует с плотностью. Это также заметно даже при инфекции.Хозяин, являющийся носителем патогенных бактерий или вирусов, может проявлять или не проявлять симптомы инфекции, поскольку влияние присутствия патогенов будет зависеть от размера патогенов или плотности популяции.

Синергия в эволюционной биологии

Феномен синергии используется в эволюционной биологии в попытке объяснить прогрессирующую эволюцию сложности организмов во времени. Именуемая Гипотезой синергизма , он постулирует, что синергизм служит функциональной основой для эволюции сложных систем в природе, включая человеческие общества.(Ссылка 1). Определенные ассоциации, образованные двумя или более видами, настолько велики, что имеют тенденцию коэволюционировать вместе с течением времени. Например, насекомые и цветы, которые они опыляют, совместно эволюционируют, приобретая черты, которые делали их относительно более сложными, чем их предки, под воздействием давления отбора, присутствующего в их среде.

Синергия в биохимии

Синергия на биомолекулярном уровне проиллюстрирована некоторыми ферментами, работающими вместе, производя синергетические эффекты.На клеточном уровне это демонстрируют определенные гормоны, особенно те, которые участвуют в петле положительной обратной связи. Например, окситоцин постепенно вырабатывается во время родов, чтобы вызвать схватки. По мере высвобождения большего количества окситоцина мышечные сокращения усиливаются, пока новорожденный не будет вытеснен за пределы родовых путей.

В фармакологии лекарственный синергизм возникает, когда эффекты двух или более различных видов лекарств усиливаются при их совместном применении.Их влияние больше, чем их совокупный эффект. Например, препарат А дает эффект 30%, а препарат В — 20%. В сочетании их синергетические эффекты составляют 75%, что больше, чем сумма их независимых эффектов, которая составляет 50%.

Примеры следующие:

  • Синергетическое действие пенициллина и аминогликозида на повреждение клеточной стенки определенных грамположительных бактерий
  • Комбинированная эффективность аспирина и кофеина в обеспечении большего обезболивания, чем при приеме отдельно
  • Пробенецид пролонгирует действие препарата. эффекты пенициллина за счет задержки его почечной экскреции (см.4)

Токсикологическая синергия относится к исследованию антагонистического воздействия синтетических соединений или физических агентов на живые формы жизни. Традиционное значение токсикологии — «изучение токсинов». Токсикологическая совместная энергия вызывает беспокойство у людей в целом и административных организаций, поскольку синтетические вещества, рассматриваемые исключительно как защищенные, представляют собой неприемлемое благополучие или биологическую опасность, когда их вводят в смесь.

Токсичность некоторых инсектицидов может быть увеличена в несколько раз за счет присутствия других соединений, которые не являются инсектицидами, per se . Именуемые как синергисты , соединения, такие как пиперонилбутоксид, сезамин, сезамолин, бициклогептендикарбоксимид и сезамекс, усиливают инсектицидную активность пиретрина. (Ссылка 5)

Синергия в генетике

Эпистаз относится к взаимодействию генов в двух или более локусах. Вместе они образуют фенотипическое выражение другого гена.Термин синергетический эпистаз относится к типу эпистаза, при котором влияние двух мутаций на приспособленность больше, чем то, что они могли бы вызвать в одиночку.

Попробуйте ответить на приведенный ниже тест, чтобы проверить, что вы узнали о синергетических эффектах.

Следующий

Синергетический эффект — обзор

28.5.2.3 Синергетическое тепловое, тепловое циклическое и радиационное воздействие на тефлон без покрытия и с покрытием FEP

Синергетические эффекты между радиационным и тепловым циклом наблюдались для материалов космических аппаратов при наземных испытаниях и в космосе.В одном из испытаний было обнаружено, что термоциклирование вызывает отслоение и растрескивание защитных оксидных покрытий на FEP (Dever and de Groh, 2002). В этом исследовании исследованные покрытия включали SiO x (где x ~ 2) и покрытие, состоящее из чередующихся слоев SiO 2 , TiO 2 и Ta 2 O 3 , разработанное OCLI. Образцы подвергались воздействию 5 кГр электронного излучения с энергией 1 МэВ с последующим термоциклированием, номинально от -115 ° C до + 90 ° C. В то время как некоторые образцы с покрытием OCLI, которые не подвергались воздействию излучения и термоциклирования, демонстрировали признаки незначительных проблем с адгезией покрытия, таких как растрескивание и потеря покрытия в изогнутых областях, отслаивание и расслоение наблюдались только для образцов, которые подвергались термоциклированию после излучения. .Пример влияния электронного излучения и термоциклирования на OCLI / FEP показан на рис. 28.22. Было обнаружено, что серьезность отслоения и отслаивания хуже для более толстых покрытий.

Рисунок 28.22. Образец FEP толщиной 2 мил с оксидным покрытием OCLI (общая толщина покрытия в диапазоне 700–1400 нм) после воздействия электронного излучения и термоциклирования. Темные области указывают на участки, на которых отсутствует покрытие.

Внешний слой многослойных изоляционных покрытий на HST, покрытый VDA толщиной 127 мкм, стал охрупчиваться, что привело к серьезному растрескиванию на орбите, как показано на рис.28.23 (Townsend et al., 1999a). Образец FEP, полученный во время второй сервисной миссии (SM2) после 6,8 лет в космосе, был значительно более хрупким, чем FEP такой же толщины, полученный во время третьей сервисной миссии (SM3A) после 9,7 лет в космосе. Одним из различий в воздействии окружающей среды между этими образцами было максимальное температурное воздействие во время термоциклирования. Извлеченная изоляционная секция SM2 изогнулась после растрескивания, обнажая алюминий задней поверхности с более низким коэффициентом излучения в космос.Было подсчитано, что этот чрезвычайно хрупкий кусок изоляции достиг примерно 200 ° C на орбите, что на 150 ° C выше, чем предельная номинальная температура (от -100 ° C до + 50 ° C для FEP, облицованного солнечными батареями на HST). Наблюдательный совет, который исследовал серьезную деградацию FEP на HST, пришел к выводу, что электронное и протонное излучение в сочетании с термоциклированием на орбите было необходимо, чтобы вызвать наблюдаемое растрескивание FEP на HST в областях концентрации напряжений (Townsend et al., 1999a). Было проведено несколько исследований для изучения факторов космической среды, ответственных за деградацию FEP на HST, включая изучение комбинированного воздействия излучения и температурного или температурного цикла.

Рисунок 28.23. Большие трещины во внешнем слое MLI, обращенного к солнцу, на HST, наблюдаемые во время SM2, после 6,8 лет пребывания в космосе (Townsend et al., 1999a).

В одном исследовании изучались различия в деградации, вызванной космической средой и наземными испытаниями, предназначенными для воспроизведения условий воздействия FEP на HST (Townsend et al., 1998). Образцы пленки FEP 127 мкм подвергались воздействию электронов с энергией 0,5 МэВ и протонов с энергией 1 МэВ, чтобы получить флюенсы, эквивалентные флюенсам при различных длительностях воздействия HST до 20 лет.За этим радиационным воздействием последовали термоциклирование в диапазоне температур от -100 ° C до + 50 ° C, номинального диапазона для внешнего слоя теплоизоляции FEP на HST. Термоциклирование проводили в камере, продуваемой азотом, с номинальной скоростью четыре цикла в минуту. Влияние этих воздействий по сравнению с воздействиями HST на силу и удлинение FEP показано на рис. 28.24. Очевидно, что лабораторные испытания серьезно недооценили деградацию на орбите, вызванную воздействием FEP на HST, даже на 3.6 лет, где для аналогичной деградации потребовалось лабораторное облучение, эквивалентное 20-40 годам пребывания в космосе. Точка данных для SM2 (6,8 года) на рис. 28.24, почти нулевое удлинение, показана для справки; однако, как описано выше, этот образец FEP подвергался воздействию верхнего предела температуры ~ 200 ° C, что намного выше, чем у номинальных материалов FEP на HST, которые достигают 50 ° C.

Рисунок 28.24. Излучение заряженных частиц и излучение с последовательными термоциклическими воздействиями на механические свойства 5-миллиметрового тефлона FEP по сравнению с FEP, полученным из HST во время SM1 (3.6 лет в космосе) и во время SM2 (6,8 лет в космосе): (A) предел прочности при растяжении; (B) удлинение при разрыве.

Были проведены исследования по определению воздействия нагрева на облученный FEP, чтобы лучше понять влияние температуры на скорость разрушения и на механизм разрушения изоляции FEP в окружающей среде LEO. В одном исследовании образцы первичного FEP, FEP, облученного рентгеновским излучением, и FEP, извлеченные из HST, нагревали от 50 ° C до 200 ° C с интервалами 25 ° C в высоковакуумной печи и оценивали на предмет изменений свойств растяжения и плотность (де Гро и Мартин, 2002).Несмотря на то, что наземное лабораторное рентгеновское облучение (проводимое при комнатной температуре) обеспечило площадную дозу ( D , полная энергия, поглощенная на единицу площади, интегрированная по всей толщине в FEP), которая была на порядки выше, чем HST на- орбитальной площадной дозы, она не вызвала степени повреждения, наблюдаемой для FEP, подвергшегося воздействию HST. Однако лабораторное воздействие обеспечило достаточную деградацию, чтобы показать влияние последующего нагрева на облученный FEP. Это исследование показало, что нагревание не приводит к охрупчиванию необлученного тефлона FEP; однако наблюдалась значительная зависимость охрупчивания облученного FEP от температуры нагрева с почти полной потерей удлинения при разрушении при 100 ° C и выше.Эти результаты показаны на рис. 28.25.

Рисунок 28.25. Процентное удлинение при разрушении исходной, наземной лабораторной рентгеновской облученной и полученной HST FEP в зависимости от температуры термообработки в вакууме.

Участок извлеченных термозащитных экранов HST bistem (BSTS), которые подверглись воздействию космоса 8,25 года, был проанализирован de Groh et al. (2008) за экологическую устойчивость космоса. Экраны состояли из колец толщиной 2 мил (0,051 мм) из фторированного этиленпропилена и алюминизированного тефлона (Al-FEP), сплавленных вместе в форму круглого сильфона.Поскольку круглые тепловые экраны имели солнечные, антисолнечные и скользящие поверхности и находились в космической среде в течение длительного времени, они предоставили уникальную возможность изучить влияние солнца на экологическую деградацию Al-FEP. Испытания на растяжение подтвердили, что поверхности, почти обращенные к солнечному свету, потеряли свою механическую прочность и эластичность, в то время как антисолнечные поверхности сохранили свою пластичность. Полярный график удлинения при разрыве в зависимости от солнечного угла для восстановленных образцов сварного шва HST BSTS на растяжение представлен на рис.28,26. Исследование показывает пагубное влияние солнечного воздействия на изоляцию FEP в космической среде. Антисолнечные поверхности испытали лишь незначительную деградацию в космосе, но солнечные поверхности испытали серьезную деградацию из-за дополнительного радиационного воздействия (мягкое рентгеновское излучение и УФ-излучение) в сочетании с повышенным нагревом на орбите для обращенных к Солнцу поверхностей.

Рисунок 28.26. Относительное удлинение при разрыве (%) извлеченных образцов HST BSTS в зависимости от солнечного угла (de Groh et al., 2008).

Тефлоновые образцы FEP на растяжение показали аналогичную деградацию окружающей среды после 1,5 лет пребывания в космосе в рамках миссии MISSE 7 (de Groh et al., 2016). На рис. 28.27 представлены графики процентного удлинения при разрыве в зависимости от солнечного воздействия в эквивалентных солнечных часах (ESH) для образцов из алюминированного тефлона FEP с задней поверхностью (Al-FEP, толщиной 2 мил). Образцы, разрезанные как параллельно направлению валков, так и перпендикулярно направлению валков, были пролетены и испытаны. Эти графики, как и данные HST, подчеркивают влияние солнечного излучения на охрупчивание тефлонового FEP в космосе, поскольку существует четкая корреляция уменьшения удлинения и, следовательно, охрупчивания с увеличением солнечного воздействия.Опять же, это связано как с увеличением общей дозы солнечного излучения, так и / или с увеличением солнечного нагрева для более высоких солнечных воздействий (de Groh et al., 2016).

Рисунок 28.27. Относительное удлинение при разрыве (% E) по сравнению с ESH для образцов MISSE 7 Al-FEP, сеченных параллельно направлению прокатки (пунктирная линия) и перпендикулярно направлению прокатки (сплошная линия) (de Groh et al., 2016).

Это и другие исследования (de Groh et al., 2001) подтверждают вывод о том, что радиационно-индуцированный разрыв цепи (солнечное, рентгеновское излучение, излучение частиц) является основным механизмом охрупчивания FEP на HST, и указывают на то, что существенное влияние температуры на орбите УЭП на его деградацию в космической среде.

В одном исследовании были изучены материалы-кандидаты для замены разрушающегося внешнего слоя алюминизированного FEP на HST. Рассмотренные кандидатные материалы указаны в таблице 28.7. Различные наборы этих материалов-кандидатов на замену подвергались воздействию комбинаций электронного / протонного излучения, атомарного кислорода, мягкого рентгеновского излучения, термоциклирования и ближнего УФ-излучения на различных объектах, чтобы оценить их долговечность на орбите HST (de Groh et al. al., 1998; Townsend et al., 1999b). Два набора образцов (B1 и M2), предварительно подвергнутые облучению заряженными частицами, подвергались мягкому рентгеновскому излучению, а один набор образцов (B1) также подвергался термоциклированию под нагрузкой.Температуры термоциклирования находились в диапазоне от -100 ° C до + 50 ° C, а нагрузка пружины обеспечивала напряжение на каждом образце приблизительно 12,4 МПа. Образцы прошли 1000 термических циклов. Образцы, подвергшиеся термоциклированию, показаны на рис. 28.28. Металлизированные образцы FEP B1.2 и B1.4 толщиной 5 мил, показанные на рис. 28.28A, с холстом из стекловолокна и подложками из каптона, разорвались пополам во время термоциклирования под нагрузкой (de Groh et al., 1998). Это может быть связано с низким сопротивлением каптона разрыву. Эти образцы показали худшие результаты, чем образец B1.8, показанный на рис. 28.28B, материал HST MLI (алюминизированный FEP толщиной 5 мил), который разорвал около 90% ширины во время термоциклирования. Распространение разрыва образцов B1 было связано с термоциклированием под высокой нагрузкой. Предыдущее радиационное облучение, по-видимому, не оказало дополнительного эффекта на разрыв, и разрыв не произошел из-за циклической механической нагрузки. После оценки всех результатов испытаний холст толщиной 5 мил FEP / Al / адгезив / Nomex был рекомендован в качестве материала для замены внешнего теплового покрывного слоя для HST (Townsend et al., 1999b).

Таблица 28.7. Материалы-кандидаты на замену HST Thermal Control

.2
Материал Идентификационный номер образца. Материал-кандидат
1 B1.1 и M2.1 10 мил FEP / Ag / Inconel / клей / холст Nomex (полифениленизофталат)
2 5 мил FEP / Ag / инконель / клей / холст из стекловолокна / клей / 2 мил каптона
3 B1.3 и M2.3 10 мил FEP / Al / клей / холст Nomex
4 B1.4 и M2.4 5 мил FEP / Al / клей / холст из стекловолокна / клей / 2 мил Kapton
5 B1.5 и M2.5 5 мил FEP / Ag / Inconel / клей / холст Nomex
6 B1.6 и M2.6 5 mil FEP / Al / клей / Холст Nomex
7 B1.7 и M2.7 Многослойный оксидный УФ-блокатор OCLI / белый тедлар толщиной 2 мил
8 B1.8 и M2. 5 мил FEP / Al (текущий материал HST)
9 B1.9 и M2.9 SiO 2 / Al 2 O 3 / Ag / Al 2 O 3 /4 мил, нержавеющая сталь
10 B1.0 и M2.0 Фирменный тефлон FEP / AZ93 Белая краска / каптон

Рисунок 28.28. Кандидат HST MLI под напряжением в установке быстрого термоциклирования после 1000 тепловых циклов.(A) образцы B1.1-B1.4 и (B) образцы B1.5-B1.8.

Наземные испытания на устойчивость к окружающей среде, такие как те, которые обсуждались в Townsend et al. (1998), указывают, что экспонирование материалов в ходе ускоренных испытаний моделями окружающей среды предсказало экспозицию космических аппаратов УФ и / или источниками ионизирующего излучения, не моделируя степень ущерба, который происходит в космической среде. Один из подходов к преодолению трудностей при моделировании космической среды с использованием наземных испытаний заключается в калибровке объекта с использованием данных из реальных материалов, подвергшихся воздействию космического пространства, для определения уровней воздействия, необходимых для воспроизведения ухудшенных свойств, наблюдаемых в космосе.de Groh et al. (2003) описывает метод корреляции земля-космос, который использует многоступенчатый процесс для определения долговечности вспененного политетрафторэтилена (ePTFE) для приложений Международной космической станции (МКС), основанный на наземном рентгеновском облучении и тепловом воздействии, которое имитирует объемное охрупчивание, которое имеет место в теплоизоляции FEP, покрывающей HST. Этот метод был разработан, чтобы повредить заднюю поверхность ePTFE эквивалентной толщины до того же количества разрывающего повреждения, которое произошло в HST FEP (на основе данных о удлинении), а затем скорректировать различия в ионизирующем излучении при наземных испытаниях по сравнению с эффектами космического излучения. , колебания температуры, изменения окружающей среды космического ионизирующего излучения (высота, наклон и продолжительность космического корабля) и изменения толщины.

Что такое синергетический эффект?

Что означает синергетический эффект?

Синергетический эффект — это результат взаимодействия двух или более процессов, которые производят эффект, превышающий совокупный эффект, который эти процессы производят при использовании по отдельности. Эта концепция является важным фактором в области охраны труда и техники безопасности, когда на рабочем месте присутствует множество опасностей.

Две опасности сами по себе могут представлять приемлемый риск; однако, если они синергетичны друг с другом, уровень риска, который они представляют, может возрасти до неприемлемого уровня.Пределы профессионального воздействия для данной опасности могут быть неприемлемыми, если химическое вещество используется вместе с другой опасностью, которая усугубляет его негативное воздействие. Синергетические эффекты также могут возникать между опасностями, которым сотрудник подвергается по отдельности, но которые имеют длительное воздействие на организм.

Safeopedia объясняет синергетический эффект

«Синергетический эффект» относится к двум или более опасностям, имеющим мультипликативный эффект на уровень риска, который они представляют для здоровья и безопасности работников при совместном использовании.Синергетические эффекты контрастируют с аддитивными эффектами, когда эффект двух или более веществ, используемых вместе, равен сумме этих веществ, используемых по отдельности, и с антагонизмом, когда эффект двух или более веществ, используемых вместе, меньше, чем эффект двух вещества используются отдельно.

Потенциальные эффекты связаны с синергетическими эффектами. Потенцирование относится к веществу, которое само по себе не оказывает отрицательного воздействия, но может значительно усилить отрицательный эффект другого вещества.Некоторые источники считают потенцирование видом синергизма.

Эксперты по безопасности и гигиене труда рекомендуют минимизировать профессиональное воздействие опасностей в максимально возможной степени, поскольку пределы профессионального воздействия не учитывают потенциальные синергетические воздействия. Например, пределы воздействия асбеста и дочернего радона не учитывают тот факт, что воздействие этих веществ гораздо более опасно для курильщиков сигарет, чем некурящих, из-за синергизма.Паспорта безопасности (SDS), используемые для химических смесей , учитывают синергетические эффекты и описывают комбинированные опасности от всех компонентов в смеси; однако они не рассматривают потенциальный синергизм с другими опасностями на рабочем месте. Синергетические эффекты могут также включать физические явления; Существуют важные индикаторы того, что химические вещества, связанные с потерей слуха (ототоксины), могут синергетически усугубляться воздействием шума.

Последние новости о раке

Медицина (Каунас).2019 Apr; 55 (4): 110.

, 1, 2 , 3, * , 4 , 4 , 5 , 6, * , 7, * и 8, 9, *

Raffaele Pezzani

1 Отделение эндокринологии, Медицинский факультет, Университет Падуи, via Ospedale 105, 35128 Padova, Италия; [email protected]

2 AIROB — Associazione Italiana per la Ricerca Oncologica di Base, 3520128 Падуя, Италия

Бахаре Салехи

3 Студенческий исследовательский комитет, Школа медицины, Университет медицинских наук Бама, Бам 44340847, Иран

Фелипе Андрес Зуньяга

5 Кафедра клинической биохимии и иммунологии фармацевтического факультета Консепсьонского университета, Консепсьон 4070386, Чили; lc.cedu @ aginuzf

Джавад Шарифи-Рад

6 Исследовательский центр безопасности пищевых продуктов (соль), Университет медицинских наук Семнан, Семнан 3519899951, Иран

Микель Марторелл

7 Кафедра питания и диетологии, факультет , Университет Консепсьона, Консепсьон 4070386, Чили

Наталия Мартинс

8 Медицинский факультет Университета Порту, Аламеда Проф. Эрнани Монтейро, 4200-319 Порту, Португалия

9 Институт исследований и инноваций в здравоохранении (i3S), Университет Порту, 4200–135 Порту, Португалия

1 Отделение эндокринологии, Медицинский факультет, Университет Падуи, via Ospedale 105, 35128 Padova, Италия; мок[email protected]

2 AIROB — Associazione Italiana per la Ricerca Oncologica di Base, 3520128 Падуя, Италия

3 Студенческий исследовательский комитет, Школа медицины, Университет медицинских наук Бама, Бам 44340847, Иран

5 Кафедра клинической биохимии и иммунологии фармацевтического факультета Консепсьонского университета, Консепсьон 4070386, Чили; [email protected]

6 Исследовательский центр безопасности пищевых продуктов (соль), Медицинский университет Семнана, Семнан 3519899951, Иран

7 Кафедра питания и диетологии, Фармацевтический факультет Университета Консепсьон, Консепсьон 4070386, Чили

8 Медицинский факультет Университета Порту, Аламеда Проф.Эрнани Монтейро, 4200-319 Порту, Португалия

9 Институт исследований и инноваций в области здравоохранения (i3S), Университет Порту, 4200-135 Порту, Португалия

Получено 16 марта 2019 г .; Принято 10 апреля 2019 г.

Лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья представляет собой статью в открытом доступе, распространяемую в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution (CC BY) (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Эта статья цитировалась другими статьями в PMC. .

Abstract

Синергия — это процесс, в котором некоторые вещества взаимодействуют для достижения комбинированного эффекта, превышающего сумму их отдельных эффектов. Это можно считать естественной «прямой» стратегией, которая эволюционировала природой для получения большей эффективности при низких затратах. В этом отношении могут наблюдаться синергические эффекты при взаимодействии между растительными продуктами и обычными лекарствами или биохимическими соединениями. Важно идентифицировать и использовать эти взаимодействия, поскольку любое улучшение, полученное в результате такого рода процесса, может быть выгодно использовано для лечения заболеваний человека.Даже при таком сложном заболевании, как рак, необходимо исследовать положительные синергические взаимодействия растений и лекарств для достижения наилучших результатов, включая обеспечение большей пользы для пациентов или избежание побочных эффектов. В этом обзоре анализируются и обобщаются текущие знания о синергетических эффектах взаимодействия растений и лекарств с акцентом на противораковые стратегии.

Ключевые слова: синергизм, синергетические эффекты, противоопухолевое средство, взаимодействие растений и лекарств, традиционные химиотерапевтические агенты, производные растений

1.Введение

Множественная лекарственная терапия — это полезная стратегия, направленная на прямое блокирование или уничтожение повреждающих агентов (таких как раковые клетки или патогены), а также на активацию защитных механизмов или механизмов восстановления человеческого тела. Это происходит из-за постепенного отказа от ранее принятой догмы монолекарственной терапии; На протяжении десятилетий фармакологические исследования основывались на идентификации одного действующего начала [1]. Что касается исследований в области фитотерапии, только недавно вклад традиционной китайской медицины, аюрведы и традиционной западной фитомедицины стал получать научное подтверждение и признание.Кроме того, за последние 20 лет мир столкнулся с ростом использования обычных лекарств в сочетании с дополнительной и альтернативной медициной (CAM), которые представлены не только гомеопатией, натуропатией, хиропрактикой и энергетической медициной, среди прочего, но также этнофармакология и фитотерапия [2]. Становится очевидным, что многие заболевания имеют многогранную этиологию, которую можно было бы более успешно лечить с помощью стратегии комбинации лекарств, чем однократного введения.В западных странах для многофакторного или комплексного лечения заболеваний (например, рака, гипертонии, метаболических и воспалительных заболеваний, синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД) и инфекций) обычно применяется эффективная комбинированная лекарственная терапия [3]. В этом контексте фитотерапия и этнофармакология играют ключевую «естественную» роль, поскольку они находят свою эффективность в травах или растениях, которые представляют собой «secundum naturam», сложный пул из миллионов молекул. Следует отметить, что фармакотерапия человека началась с использования растений в древние времена, вероятно, имитируя самолечение животных, в то время как первые письменные документы относятся к третьему тысячелетию во времена Шумерской империи [4].

Из-за огромной популярности CAM (включая этнофармакологию и фитотерапию) необходимо сосредоточить наше внимание на профиле риска и пользы от лечебных трав и обновленной информации. Таким образом, основная цель этого краткого обзора состоит в том, чтобы предоставить обзор взаимодействий между растениями и лекарствами, со специальной обновленной информацией о синергических противораковых эффектах между лекарственными травами и традиционными химиотерапевтическими препаратами, опираясь на недавно опубликованные работы и систематические обзоры в соответствии с рекомендациями Паутассо. [5].Стратегия литературного поиска была реализована путем опроса баз данных PubMed, Web of Knowledge, Google Scholar и ScienceDirect по следующим ключевым словам: «трава (я)», «растение (я)», «фито *», «лекарство (я)», «Лекарство», «взаимодействие (я)», «рак», «опухоль (опухоль)» и «химиотерапия». Производные или экстракты водорослей были намеренно исключены, поскольку их исследование потребовало бы специального обзора.

2. Синергия

Обращая внимание на цитату Бакминстера Фуллера (1968), «Вселенная синергетична.Жизнь — это синергетика »[6], синергия в широком смысле определяется как взаимодействие или сотрудничество двух или более веществ, организаций или других агентов с целью создания комбинированного эффекта, превышающего сумму их отдельных частей [7]. Синергия происходит от греческого слова «синергос», что означает «работать вместе». Точнее, синергизм или синергизм согласно Краткому словарю современной медицины МакГроу – Хилла обозначается как «совместное взаимодействие между двумя или более компонентами системы, при котором комбинированный эффект превышает сумму каждой части».В анатомии это комбинированное действие групп мышц, которое приводит к силе, большей, чем та, которая может быть создана отдельными мышцами, в то время как в фармакологии синергизм описывается, среди прочего, как подход к бактериальным инфекциям с множественной лекарственной устойчивостью или опасным злокачественным новообразованиям. , при котором использование терапевтических агентов может влиять на разные пути, делая лечение более эффективным [8]. Помимо этого, Словарь дополнительной и альтернативной медицины Мосби определяет синергизм или фармакологический синергизм как эффект взаимодействия комбинированных компонентов для создания новых и отличных от отдельных компонентов эффектов, обычно относящихся к действию целых растений, а не к активным компонентам по отдельности [ 9].Как ясно показывают вышеприведенные утверждения, определение синергизма может перекрываться с потенциалом, термином, означающим синергетическое действие, при котором эффект двух лекарств, вводимых одновременно, больше, чем сумма эффектов каждого лекарства, данного отдельно [9]. Тем не менее, конкретное определение происходит только из математического подхода, продемонстрированного и доказанного новаторскими работами Беренбаума, которые послужили основой для его использования в фармакологии и фитофармакологии [10,11,12]. Следует отметить, что изобольный метод Беренбаума не является уникальным методом, который возник в прикладных науках; различные методологии были разработаны для понимания взаимодействия лекарств с лекарствами, такие как метод изоболограмм Loewe [13], метод дробных произведений Вебба [14] и метод комбинированного индекса Чоу и Талалая [15].

3. Изобольный метод

Изобольный метод — наиболее удобный и экспериментально подходящий метод для оценки синергетических эффектов. Этот метод представлен графиком, на котором построена кривая путем построения различных комбинаций доз лекарств; на оси абсцисс отложены мощности дозы первого данного лекарственного средства или (доза соединения X), а на оси ординат — мощности дозы второго данного лекарственного средства или соединения (доза соединения Y) ().

Представление изобольного метода.

Точки, полученные из комбинации двух мощностей дозы, лежат на трех разных изобольных кривых. Вкратце, изобола — это кривая «изоэффекта», на которой комбинация соединений представлена ​​на графике следующим образом:

  • (1)

    Кривая отсутствия взаимодействия: согласно Беренбауму, это аддитивная кривая. (прямая линия), в которой эффекты двух соединений представляют собой простую сумму отдельных эффектов, и они не взаимодействуют друг с другом.

  • (2)

    Синергетическая кривая: эта вогнутая кривая представляет реальный синергизм (или усиление), когда эффекты двух соединений больше, чем простая сумма отдельных эффектов, когда два соединения даны вместе.

  • (3)

    Антагонистическая кривая: эта кривая выпуклой формы представляет противоположные эффекты синергизма; то есть эффекты двух соединений меньше, чем простая сумма отдельных эффектов.

В математических терминах можно вывести три уравнения:

OE (d a , d b ) = OE (d a ) + OE (d b )

(1)

OE (d a , d b )> OE (d a ) + OE (d b )

(2)

OE (d a , d b ) a ) + OE (d b )

(3)

где OE означает наблюдаемые эффекты, а d a и d b представляют собой дозы X-соединения и Y-соединения, соответственно.Обратите внимание, что метод изобол не зависит от механизма действия лекарств и может применяться в большинстве случаев. Кроме того, можно получить синергетический эффект при одной конкретной комбинации доз и антагонистический эффект при другой, даже с теми же соединениями, и, конечно, этот факт может усложнить изобольную кривую с волнообразной или неоднородной формой. Когда наблюдается синергетический эффект, количество используемых соединений меньше, чем ожидалось, и это превращается в снижение дозы, цель, которую следует преследовать при рассмотрении клинического лечения заболеваний человека (т.д., снижение побочных эффектов и затрат на дорогие лекарства).

4. Механические основы синергетических эффектов

С научной точки зрения недостаточно знать, что синергетический эффект существует. Фармакологические и клинические исследования привели к мысли, что могут быть задействованы по крайней мере четыре механизма.

4.1. Синергетические эффекты нескольких целей

Соединение, смесь или растительный экстракт могут действовать не только, как ожидалось, на одну цель, но могут воздействовать на разные цели; я.е. все функциональные или структурные составляющие клетки, такие как метаболиты, рецепторы, ферменты, ионные каналы, переносчики, нуклеиновые кислоты, рибосомы и белки [16].

4.2. Модуляция фармакокинетических или физико-химических эффектов

Синергетические эффекты могут также влиять на физико-химические свойства, включая растворимость, соединения или смеси, обеспечивая улучшение так называемой биодоступности [17].

4.3. Вмешательство в механизмы устойчивости

Могут наблюдаться синергические эффекты на устойчивые к лекарствам микроорганизмы (бактерии, грибки) или раковые клетки благодаря наличию природных производных, которые могут противодействовать развитию лекарственной устойчивости (поставляются вместе с антибиотиками или противораковыми препаратами) [ 18].

4.4. Потенциал элиминации или нейтрализации

Соединение или растительный экстракт могут обладать способностью устранять или нейтрализовать токсический эффект лекарства (синтетического или нет), даже уменьшая или сводя на нет его побочные эффекты и приводя к улучшению лечения.

Без исчерпывающих формул, возможные механизмы синергетических эффектов суммированы в. Однако следует отметить, что наиболее часто описываемый в литературе механизм — это синергетические многоцелевые эффекты.

Таблица 1

Литературные примеры четырех механизмов, участвующих в синергетических эффектах.

flavum albifora ) 9055 graveolens эфирное масло 19, составляющий неваденсин. , смесь Scutellaria baicalensis , Glycyrrhiza uralensis , Paeonia lactiflora , Ziziphus jujube
Механизм Вовлеченные растения Источники
Синергетические многоцелевые эффекты Травяная пара Chuanxiong корневище и Paeonia sanalifora 1 -2 [20]
Экстракт каннабиса дельта 9- транс -тетрагидроканнабинол [21]
St.Зверобой ( Hypericum perforatum ) [22]
Модуляция фармакокинетического или физико-химического эффекта Инь-Чен-Хао-Тан (YCHT), китайская травяная формула ( Herba artemisiae Yinuschenhao + газовый et rhizoma rhei ) [23]
Водный экстракт Ammi visnaga [24]
Hypericum perforatum флавоноиды [17]
[25]
Женьшень Panax [26]
Вмешательство в механизмы устойчивости Семь коммерчески доступных терпеноидов [27]
Три коммерчески доступных флавоноида (апигенин, кверцетин, нарингенин)
[29]
Девять травяных экстрактов и 23 изофлавоноида [30]
Потенциал элиминации или нейтрализации Ocimum basilicum 31195
[32]
Silybum marianinum
Silybum marianinum

и экстрактов Gizmarinlya 9 (Gizmarinlya) [33]

5.Введение в общие взаимодействия растений и лекарств

5.1. Социальная проблема

Взаимодействие с наркотиками — хорошо известная клиническая проблема. С ростом числа вновь обнаруживаемых заболеваний (за последние 50 лет) одновременное увеличение продолжительности жизни и возможности обнаружения новых медицинских технологий увеличили количество прописываемых терапий, и эту проблему нельзя недооценивать. Кроме того, если мы рассматриваем лекарственное взаимодействие как взаимодействие между фармакологическими веществами и растительными продуктами или растительными экстрактами (например, самостоятельно прописанными натуральными продуктами), можно утверждать, что это только верхушка айсберга, хотя существует огромная скрытая проблема.В более широком плане было подсчитано, что более 80% людей в Африке и Азии и 60–70% населения Америки используют лекарственные травы, при этом их число растет в развитых странах [2]. Более того, количество связанных с ними дел увеличивается день ото дня. Согласно Национальному опросу здоровья 2007 года (NHIS), взрослые США потратили 33,9 миллиарда долларов из своего кармана на CAM (в предыдущем году), и эта сумма была эквивалентна 1,5% общих расходов на здравоохранение в США и 11.2% наличных расходов в 2007 г. [34]. Таким образом, ожидается, что в ближайшие несколько лет использование растительных экстрактов или природных соединений во всем мире возрастет, и, следовательно, риск взаимодействия натуральных продуктов и лекарств остается проблематичным.

Критический подход к взаимодействию лекарственных растений с травами, побочным эффектам и клинической эффективности следует всегда помнить, рекомендуя или принимая продукты растительного происхождения, с особым вниманием к серьезным побочным эффектам [35]. Иногда профессионалы забывают, что натуральное вещество не означает, что оно автоматически безвредно или безвредно (как полагают многие непрофессионалы).Еще один момент, который следует учитывать, — это высокая вариабельность взаимодействий между растениями и лекарствами из-за различных методов приготовления или методов экстракции натуральных продуктов, которые часто не стандартизированы и в некоторых странах не находятся под надлежащим регуляторным контролем.

Заметные взаимодействия растений и лекарств являются производными от физиологических и патологических индивидуальных различий, таких как индивидуальные различия в метаболизме лекарств, возраст, пол и наличие сопутствующих заболеваний у пожилых пациентов [36].Стоит упомянуть, что нелегко распознать, когда пациент использует обычное лекарство вместе с соединением растительного происхождения. Как сообщается в различных работах [37,38], только через интервью с пациентом становится доступной некоторая необходимая информация.

5.2. Наиболее распространенные примеры вредных взаимодействий

Подавляющее большинство натуральных продуктов и лекарств вводятся перорально, что является удобным и простым способом введения вещества. Эффективность соединений зависит от пероральной биодоступности, которая, в свою очередь, зависит от конструкции препарата, биохимических свойств и патофизиологии желудочно-кишечной системы [39].В этом контексте доклиническая модель клеток Caco-2 была исследована во взаимодействии растений и лекарств с учетом биодоступности лекарств [40]. Клетки Caco-2 могут предсказывать вероятную желудочно-кишечную проницаемость лекарств. Действительно, они экспрессируют ферменты и переносчики цитохрома P450, типичные для энтероцитов тонкого кишечника человека. По этим причинам клетки Caco-2 представляют собой хороший инструмент для скрининга взаимодействий растение-лекарство, где они становятся более привлекательными [41]. Более того, была сделана интересная попытка относительно их способности ингибировать семейство мембранных переносчиков растворенных веществ (SLC), которые вместе с переносчиками АТФ-связывающих кассет (ABC) составляют переносчики плазматической мембраны [42].Лекарственное растение Salvia miltiorrhiza L., в состав которого входят литоспермовая кислота (LSA), розмариновая кислота (RMA), сальвианоловая кислота A (SAA), сальвианоловая кислота B (SAB) и таншинол (TSL), компоненты фитотерапии. Danshen, была оценена функция различных переносчиков органических анионов (ОАТ), принадлежащих к переносчикам SLC. Авторы продемонстрировали сильный потенциал взаимодействия для RMA и TSL, где оба действуют на hOAT1 и hOAT3: кроме того, авторы показали, что LSA может действовать на hOAT3 [43].Аналогичные результаты были получены в недавней работе, в которой исследовалось семейство полипептидов, переносящих органические анионы (ОАТФ) (ОАТФ происходит из семейства SLC и может переносить органические анионы через плазматическую мембрану). Исследователи обнаружили, что флавоноиды апигенин, кемпферол и кверцетин могут ингибировать опосредованное OATP1A2 и OATP2B1 поглощение лекарств (например, аторвастатина и фексофенадина) клетками HEK293 [44], и, поскольку флавоноиды могут достигать высоких концентраций в желудочно-кишечном тракте растений, –– лекарственное взаимодействие может существовать.

Зверобой ( Hypericum perforatum ) — одно из наиболее распространенных природных средств от депрессии. Было продемонстрировано, что зверобой является мощным индуктором CYP3A4 и P-гликопротеина (P-gp), влияя на концентрацию в крови некоторых лекарств, таких как амитриптилин, циклоспорин, дигоксин, фексофенадин, индинавир, метадон, мидазолам, невирапин, фенпрокумона, симвастатина и теофиллина, в то время как он не влиял на фармакокинетику карбамазепина, декстрометорфана, микофеноловой кислоты и правастатина.Наблюдались многие другие релевантные клинические взаимодействия, такие как варфарин, верапамил, такролимус и т. Д. (Подробный обзор см. [45]). Также интенсивно изучается растение гинкго; несколько сообщений показали эффекты кровотечения после принятия экстракта Gingko biloba при одновременном применении аспирина или варфарина [46]. В другом случае Ginkgo biloba отрицательно повлияло на действие антиретровирусного препарата эфавиренц (EFV) у ВИЧ-инфицированного пациента мужского пола, вероятно, взаимодействуя с ферментами метаболизма EFV CYP2B6 и CYP3A4 [47].Грейпфрутовый сок — еще один растительный экстракт, который может влиять на биодоступность различных лекарств, принимаемых вместе с ним, таких как статины, гипотензивные и антиретровирусные препараты. Этот сок вызывает важные лекарственные взаимодействия за счет ингибирования CYP3A, до такой степени, что Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) предупредило врачей о потенциальном и продемонстрированном взаимодействии лекарств с грейпфрутом [48].

5.3. Наиболее распространенные примеры полезных взаимодействий

Не все взаимодействия растений и лекарств вредны.Благоприятно, что конкретные случаи могут продемонстрировать положительное взаимодействие между растительным или травяным продуктом и обычным лекарством, что приводит к потенциальному повышению эффективности лекарственного средства или к возможному снижению побочных эффектов. Например, было показано, что китайское лекарственное растение Tripterygium wilfordii обладает иммуносупрессивной активностью, продлевая выживаемость аллотрансплантата сердца и почек, проявляя синергизм с циклоспорином на модели крыс [49]. Более того, экстракт коры Acacia confusa и его активное соединение галловая кислота были использованы в модели повреждения печени у крыс и продемонстрировали гепатопротекторные эффекты за счет модуляции антиоксидантных ферментов, ингибирования перекисного окисления липидов и активации CYP2E1 [50].Положительные эффекты наблюдались также у крыс, которым одновременно вводили лекарственные травы и метронидазол. Авторы использовали натуральные противомалярийные препараты, выделенные из Nauclea lafifolia (Nifadin, Niprisan и Niprd / 92/001 / 1-1), и обнаружили увеличение концентрации метронидазола в сыворотке, что усиливает антибиотический потенциал [51]. В модели на крысах чеснок (250 мг / кг) в сочетании с каптоприлом продемонстрировал синергетическое взаимодействие в снижении артериального давления и индукции ингибирования ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) [52].Кроме того, было проведено трехмесячное рандомизированное двойное слепое клиническое исследование у пациентов с основной бета-талассемией, получавших силимарин, комплекс флавонолигнанов, выделенный из Silybum marianum , в сочетании с традиционной терапией десферриоксамином [53]. Авторы показали положительные результаты при талассемии, особенно при лечении эффектов нагрузки железом. В другом исследовании изучали одновременный прием трех антиретровирусных препаратов первой линии (ламивудин, ставудин и невирапин) и растения Andrographis paniculata, , используемого в качестве иммуностимулятора.Исследователи продемонстрировали положительный эффект против анорексии, а также модуляцию гематологических и биохимических показателей, при этом количество эритроцитов и лейкоцитов увеличивалось без увеличения уровня холестерина и липопротеинов высокой плотности [54].

5.4. Противоречивые и неполные данные о взаимодействиях растений и лекарств

Помимо вредных и полезных взаимодействий, подавляющее большинство взаимодействий между растениями и лекарствами попадает в эту категорию, тогда как неполные данные представляют собой проблему, с которой мы должны столкнуться и решить в ближайшем будущем.Помимо этого, почти все ранее процитированные работы основаны на доклинических исследованиях, поэтому следует соблюдать осторожность при рассмотрении вопроса о назначении или самостоятельном введении натуральных продуктов людям. Следовательно, очень важно отличать базовые исследования без включения пациентов, в которые попадают все неполные взаимодействия данных, от клинических испытаний или метаанализов, результаты которых следует рассматривать как более надежные. В этом последнем случае существует множество примеров, часто связанных с вредными взаимодействиями (подробный обзор см. В [35]).Однако существуют противоречивые результаты: примером является имбирь, корневище Zingiber officinale , растения, которое традиционно используется в пищеварительной системе из-за его спазмолитических свойств и против тошноты [55]. Было показано, что имбирь может влиять на антикоагулянт варфарин, а также на гинкго, но убедительных доказательств все еще нет, а в некоторых работах сообщалось, что гинкго и имбирь (в рекомендуемых дозах) не влияли на статус свертывания крови [56,57]. .

Эти короткие отчеты о полезных, вредных, противоречивых и неполных данных о взаимодействиях растений и лекарств не являются исчерпывающими и выходят за рамки этого обзора.Они просто включены, чтобы показать, насколько сложна картина. Для более подробного обсуждения см. Работы Liu , et al. [58] и Иззо [59].

6. Взаимодействие растений и лекарств: классические химиотерапевтические агенты и производные растений

Раковая клетка широко понимается как биологическая сущность, характеризующаяся непрерывным неконтролируемым ростом и аномальной пролиферацией. Этот вид клетки может генерировать опухоль, неоднородную массу ткани, которая может быть твердой или нет, которая может быть дифференцирована как злокачественная или доброкачественная [60].В то время как доброкачественная форма обычно не прогрессирует и не причиняет вреда, злокачественные образования могут быстро разрастаться, вторгаться и метастазировать, что может привести к смерти. Действительно, рак является второй по значимости причиной смерти в США и развитых странах, что побуждает многих исследователей и врачей упорно трудиться в борьбе с раком [61]. В этом контексте важно использовать несколько стратегий для достижения клинического успеха, влияния на выживаемость человека и улучшения качества жизни. Одним из вариантов является фитомедицина, которая потенциально может иметь положительные эффекты при правильном сочетании с обычными лекарствами, как в качестве профилактического подхода, так и в качестве целевой стратегии.

6.1. Синергизм между классическими химиотерапевтическими агентами и производными растений

Как упоминалось выше, синергетические эффекты между биологически активными веществами растительного происхождения и традиционными химиотерапевтическими агентами могут заключаться в их механизмах устойчивости, а именно в способности природных производных противодействовать лекарственной устойчивости или улучшать свойства лекарства. или, возможно, в смягчении побочных эффектов.

Несколько продуктов растительного происхождения были изучены в сочетании с обычными лекарствами, чтобы найти синергетический эффект, и в этом обзоре делается попытка обобщить прогресс, достигнутый на сегодняшний день.Следует отметить, что 20–30% часто используемых химиотерапевтических средств получают из растений [62].

Мы можем подразделить литературные работы на три частично перекрывающиеся категории: производные эфирных масел, производные полифенолов и более общий класс биохимических производных растений. В этом обзоре рассматривается синергетическая комбинация наиболее часто используемых классических химиотерапевтических агентов, таких как паклитаксел, доцетаксел, иринотекан, топотекан, винбластин, доксорубицин, 5-фторурацил, митомицин С и цисплатин, с биологически активными веществами растительного происхождения.Синергетическая комбинация требует использования двух соединений вместе, то есть объединения в одном эксперименте (смешивания) химиотерапевтического агента и производных растений, а не просто сравнения или параллельного использования веществ.

6.1.1. Производные эфирных масел

Эфирные масла представляют собой сложные смеси молекул, принадлежащих к двум разным биосинтетическим семействам, фенилпропаноидов и терпеноидов, но только последние (которые являются летучими) составляют основные компоненты эфирных масел [63].В различных работах показано значительное противоопухолевое действие растительных продуктов в сочетании с химиотерапевтическими средствами. В этом обзоре проанализированы наиболее распространенные и покупаемые эфирные масла, используемые во всем мире и найденные в литературе, такие как гераниол, β-элемен, эвгенол, β-кариофиллен, d-лимонен и тимохинон.

В 2011 году сообщалось, что гераниол эффективен для уменьшения объема опухоли (на 70% по сравнению с контролем), воздействует на клеточный цикл и пути апоптоза, а также повышает химиочувствительность к доцетакселу.Это эфирное масло было связано с доцетакселом или таксотером в ксенотрансплантатной мышиной модели клеток рака предстательной железы PC-3 [64]. Клетки устойчивой к платине линии клеток рака яичников A2780 / CP70 обрабатывали β-элеменом, сесквитерпеном, полученным из различных растений, плюс таксан, что приводило к значительному снижению жизнеспособности клеток и усилению апоптоза клеток [65]. Более того, β-элемен заметно ингибировал рост и пролиферацию клеток и увеличивал цитотоксичность цисплатина в клетках рака мочевого пузыря 5637 и Т-24 человека.Он также увеличивал чувствительность к цисплатину и усиливал цитотоксичность цисплатина в клеточных моделях in vitro (таких как рак мозга, шейки матки, груди, колоректального рака, яичников и мелкоклеточный рак легкого) [65,66]. Эвгенол — это эфирное масло, получаемое из гвоздики, мускатного ореха, корицы, базилика и лаврового листа, а сульфорафан — это соединение, получаемое из овощей семейства крестоцветных, таких как брокколи, брюссельская капуста или капуста. Оба были протестированы вместе с гемцитабином на клетках рака шейки матки HeLa и не показали значительного увеличения гибели клеток, что указывает на то, что цитотоксичность клеток была пропорциональна только гемцитабину [67].Более того, цисплатин в сочетании с метилэвгенолом значительно усиливал противоопухолевую активность препарата против клеток HeLa, воздействуя на индукцию апоптоза клеток, активность каспазы-3, остановку клеточного цикла и потерю потенциала митохондриальной мембраны [68]. β-кариофиллен, сесквитерпен, присутствующий в эфирных маслах различных растений, и паклитаксел были протестированы на линиях опухолевых клеток MCF-7 (клетки груди человека), DLD-1 (клетки толстой кишки человека) и L-929 (фибробласты мыши). β-кариофиллен усиливал противоопухолевую активность паклитаксела в этих клеточных линиях, вероятно, облегчая прохождение паклитаксела через плазматическую мембрану [69].β-кариофилленоксид был также объединен с доксорубицином в 2 клеточных линиях рака яичников (чувствительный A2780 и частично резистентный SKOV3) и 2 клеточных линиях рака лимфобластов (чувствительный CCRF / CEM и полностью резистентный CEM / ADR) [70]. Авторы утверждали, что доксорубицин действует синергетически с β-кариофилленоксидом в клетках SKOV3 и CCRF / CEM, в то время как на клетки, устойчивые к CEM / ADR, заметного эффекта не наблюдалось. Подобно предыдущей работе, β-кариофиллен и β-кариофилленоксид были оценены на предмет их потенциальных хемосенсибилизирующих свойств в линиях раковых клеток Caco-2, CCRF / CEM и CEM / ADR5000 в сочетании с доксорубицином [70].В исследовании сообщается, что оба сесквитерпена влияют на функцию насоса ABC, повышая цитотоксичность доксорубицина за счет увеличения его внутриклеточного накопления и статуса окислительного стресса. Кроме того, d-лимонен, циклический терпен, коммерчески полученный из цитрусовых, был использован в карциноме предстательной железы человека DU-145 и нормальных эпителиальных клетках предстательной железы PZ-HPV-7 в комбинации с доцетакселом. Синергетические эффекты привели к генерации более активных форм кислорода (АФК), истощению глутатиона и увеличению активности каспаз [71].Тимохинон, входящий в состав эфирного масла Nigella sativa , был изучен в отношении его связи с доксорубицином на человеческих клетках лейкемии HL-60, меланомы 518A2, толстой кишки HT-29, шейки матки KB-V1 и карциномы молочной железы MCF-7. Тимохинон улучшает противоопухолевые свойства доксорубицина, подавляя рост раковых клеток [72]. Тимохинон также был объединен с паклитакселом для изучения генетических сетей, участвующих в их действиях, с использованием панелей цепной реакции белков (ПЦР), ориентированных на пути в реальном времени, которые исследовали апоптоз, пролиферацию клеток, активность факторов роста и активность цитокинов [73].Работа доказала, что в трижды отрицательных клетках рака молочной железы тимохинон вызывает цитотоксичность и увеличение апоптоза и ингибирование заживления ран, помимо сенсибилизации раковых клеток к паклитакселу посредством внешнего апоптоза, генов-супрессоров опухолей и передачи сигналов р53. Синергетические эффекты были продемонстрированы на моделях рака груди у мышей, поскольку рост раковых клеток уменьшился. Кроме того, тимохинон был связан с доцетакселом в клетках рака предстательной железы, устойчивых к гормонам и лекарствам DU-145, вызывая значительную синергетическую цитотоксичность и апоптоз через сигнальный путь PI3K / Akt [74].Точно так же тимохинон усиливал цитотоксичность, вызванную цисплатином и доцетакселом, в двух трижды отрицательных клеточных линиях рака молочной железы (с мутантным p53) [75], что еще раз подчеркивает синергетические эффекты тимохинона. В двух независимых работах одной и той же группы использовались резистентные к иринотекану (CPT-11) раковые клетки толстой кишки LoVo для изучения эффектов тимохинона, и обе продемонстрировали, что это фитохимическое вещество может модулировать JNK (c-Jun N-концевую киназу) и пути p38, влияющие на ERK1. / 2, PI3K или проницаемость внешней мембраны митохондрий и процесс аутофагии [76,77].Также топотекан использовался в сочетании с тимохиноном при лечении клеток острого миелогенного лейкоза. Комбинированный режим (который был лучше с предварительным воздействием) уменьшал пролиферацию клеток с увеличением уровней экспрессии Bax / Bcl2, p53 и каспаз-3 и -9 [78]. Точно так же в клетках колоректального рака человека тимохинон синергетически увеличивал эффективность топотекана с p53- и Bax / Bcl2-независимыми механизмами, уменьшая пролиферацию и снижая цитотоксичность [79].

6.1.2. Производные полифенолов

Полифенолы — это природные вещества, характеризующиеся наличием множества структурных единиц фенола, способных модулировать окислительный стресс в раковых клетках [80].Большое количество исследований изучали противоопухолевые эффекты растительных продуктов в сочетании с обычными химиотерапевтическими препаратами. Этот обзор был посвящен наиболее распространенным полифенолам, описанным в литературе, таким как ресвератрол, генистеин, куркумин и кверцетин.

В клеточных моделях острого миелоидного лейкоза ресвератрол (стильбен, который присутствует в винограде, вине, арахисе, сое и многих других продуктах) [81] индуцировал остановку роста клеток и апоптотическую гибель при резистентном к доксорубицину AML (Acute Myeloid Leukemia ) клеток и подавление экспрессии MRP1 ( ABCC1 ген, кодирующий переносчик ABC).Были использованы три резистентные к доксорубицину линии клеток AML (AML-2 / DX30, AML-2 / DX100, AML-2 / DX300), k предполагая, что ресвератрол может преодолевать резистентность к доксорубицину или сенсибилизировать резистентные к доксорубицину клетки AML к антилейкемическим агентам [82] . Кроме того, ресвератрол подавлял пролиферацию нескольких клеточных линий миеломы человека и усиливал апоптотические эффекты бортезомиба и талидомида [83,84].

Генистеин (фитоэстроген, содержащийся в семенах Glycine soja ) был протестирован в многочисленных работах [85].Его синергическая комбинация с цисплатином была оценена с камптотецином в двух линиях раковых клеток человека (HeLa и OAW-42) [86,87], с гемцитабином в двух мышиных ксенотрансплантатах клеток карциномы поджелудочной железы человека (COLO 357 и L3.6pl) [88] и с гидроксикамптотецином в мышиных ксенотрансплантатах клеток карциномы мочевого пузыря человека (TCC-SUP) [89]. Более того, микроэлементы, минеральные селен (Se) и генистеин вместе с традиционными лекарствами цисплатином и митомицином C были использованы в периферических лимфоцитах человека, используемых против апоптоза, индуцированного цитотоксическими агентами, что подчеркивает защитную роль Se и генистеина в клетках крови [90].

Куркумин, полученный из корневищ Curcuma longa (куркума), имеет долгую историю использования, и его противораковый потенциал [91,92] был исследован на клетках глиомы человека (T98G, U87MG и T67) и крысы (C6). линий. Было продемонстрировано, что куркумин способен подавлять рост и химиорезистентность, вызванную химиотерапевтическими агентами (цисплатин, этопозид, камптотецин и доксорубицин) и радиацией [93]. Кроме того, в клетках карциномы яичников человека куркумин, связанный с цисплатином или оксалиплатином, увеличивает чувствительность резистентных клеток рака яичников к лекарствам как в клетках дикого типа, так и в клетках, устойчивых к цисплатину, вызывая снижение клеточного цикла и усиление апоптоза [94].Кроме того, куркумин подавлял рост линии клеток рака толстой кишки человека HT-29 при синергической обработке 5-фторурацилом [95]. В клетках MDA-MB-231 (высокометастатические клетки рака молочной железы) куркумин, связанный с иксабепилоном, цисплатином, винорелбином или эверолимусом, показал остановку клеточного цикла, снижение жизнеспособности клеток и индукцию апоптоза [96]. Клетки рака молочной железы, устойчивые к паклитакселу, и модель ксенотрансплантата рака молочной железы человека использовали для тестирования синергетических эффектов куркумина и паклитаксела.Результаты показали, что куркумин оказывает терапевтическое действие в предотвращении метастазирования рака груди на доклинической модели путем подавления ядерного фактора каппа B (NF-kB) [97].

Кверцетин, флавонол с множеством полезных свойств, обнаруженных во многих растениях, фруктах и ​​овощах [98], показал синергетические эффекты с цисплатином в клеточной линии злокачественной мезотелиомы человека, с доксорубицином в клеточных линиях нейробластомы и саркомы Юинга, с темозоломидом у человека. линия клеток астроцитомы и доксорубицин при установленном раке груди у мышей [99,100,101,102].

6.2. Биохимические производные растений

Помимо эфирного масла и производных полифенолов, многие другие растительные соединения или сложные смеси могут проявлять синергетические противораковые свойства, связанные с обычными химиотерапевтическими препаратами. Например, l-канаванин, антиметаболит, обнаруженный в нескольких растениях семейства Fabaceae , который вряд ли токсичен сам по себе, усиливал цитотоксичность винбластина и паклитаксела в двухклеточных моделях (HeLa и клетки гепатоцеллюлярной карциномы) [103].Более того, в модели ортотопического рака поджелудочной железы на мышах с клетками PANC-1 обогащенный бета-карболином (алкалоид из растения Rauwolfia vomitoria ) экстракт в сочетании с гемцитабином снижал опухолевую нагрузку и метастатический потенциал в невосприимчивой к гемцитабину опухоли [104 ]. То же растение, Rauwolfia vomitoria , в сочетании с карбоплатином, было способно повышать химиочувствительность в клетках рака яичников (OVCAR-5, OVCAR-8, SHIN-3) и подавлять рост опухоли на модели мышей с внутрибрюшинными метастазами и массивными метастазами. образование асцита [105]. Бензофеноны гарцинии (полученные из видов гарцинии ) были протестированы на раковых клетках толстой кишки HT29 в сочетании с различными химиопрофилактическими агентами и продемонстрировали большую способность блокировать рост раковых клеток [106]. Другая работа показала, что экстракт красной свеклы ( Beta vulgaris ) вместе с доксорубицином вызывал синергетический антипролиферативный эффект против опухолевых клеток поджелудочной железы (PaCa), груди (MCF-7) и простаты (PC-3) [107].

7. Заключительные замечания

Фитомедицина и этнофармакология приобрели большую популярность в последние десятилетия, особенно с учетом их применения в обширной области болезней человека [108,109,110,111,112].Результаты вышеупомянутых литературных исследований позволяют предположить, что соединения растительного происхождения оказывают сильное воздействие в качестве терапевтических агентов, как по отдельности, так и в комбинации с обычными лекарственными средствами. Таким образом, фитотерапию, основанную на фактических данных, следует рассматривать как действенный вариант при лечении заболеваний человека, не только при заболеваниях легкой или легкой степени, но также и при более сложных и проблемных заболеваниях, таких как рак. Конечно, доклинические данные, представленные в этом обзоре, должны быть подтверждены надежными клиническими испытаниями (рандомизированными двойными слепыми), и в этом направлении научных исследований было сообщено о большом количестве клинических испытаний.Действительно, библиографические исследования с использованием ключевых слов «рак и травы» и «рак и растение» привели к получению 78 и 149 исследований на веб-сайте ClinicalTrials.gov (декабрь 2018 г.), даже если они не связаны строго с синергизмом [113]. Это дает нам представление о несомненно растущем интересе к CAM и должно привлечь новое внимание к этой области исследований, которой иногда пренебрегают основные каналы финансирования. Кроме того, следует иметь в виду, что растущее употребление растительных продуктов, которые назначаются самостоятельно или объединяются с обычными лекарствами, в конечном итоге будет способствовать увеличению частоты взаимодействий между растениями и лекарствами.Таким образом, каждый практикующий врач должен знать об этом важном вопросе. Однако, принимая во внимание онкологических больных, существует очевидная необходимость инвестировать в дополнительную клиническую работу по изучению применения лечебных трав, уделяя особое внимание не только предотвращению вредных взаимодействий, но и предоставлению обоснованной поддержки, если научная синергетическая демонстрация гарантирует эффективность. Несомненно, доступная во всем мире бесплатная база данных о взаимодействии лекарственных растений и лекарственных растений не только желательна, но и становится сейчас конкретной потребностью для врачей; необходимость, не имеющая прямого отношения к лечению рака.

Благодарности

Н. Мартинс благодарит Португальский фонд науки и технологий (FCT – Portugal) за стратегический проект исх. UID / BIM / 04293/2013 и «NORTE2020 — Региональная операционная программа до Норте» (NORTE-01-0145-FEDER-000012).

Вклад авторов

Все авторы внесли равный вклад в эту работу. B.S., N.M. и J.S.-R. критически рассмотрели рукопись. Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Финансирование

Эта работа частично поддержана CONICYT PIA / APOYO CCTE AFB170007.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Ссылки

1. Doos L., Roberts E.O., Corp N., Kadam U.T. Мульти-лекарственная терапия при мультиморбидности хронических состояний: систематический обзор. Fam. Практик. 2014; 31: 654–663. DOI: 10,1093 / fampra / cmu056. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 2. Ободозие-Офоэгбу О. Хрестоматия по продвинутой фармакокинетике — теория, методы и применение. IntechOpen; Лондон, Великобритания: 2012. Фармакокинетика и лекарственные взаимодействия растительных лекарственных средств: пропущенный критический шаг в процессе разработки фитомедицины / лекарств.[Google Scholar] 3. Кацелу М.Г., Матралис А.Н., Курунакис А.П. Многоцелевые подходы к разработке лекарств для многофакторных заболеваний: от нейродегенеративных до сердечно-сосудистых применений. Curr. Med. Chem. 2014; 21: 2743–2787. DOI: 10,2174 / 0929867321666140303144625. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 6. Бакминстер Фуллер Р. Руководство по эксплуатации космического корабля Земля. 1-е изд. Ларс Мюллер; Баден, Швейцария: 2008. стр. 152. [Google Scholar] 7. Tennakoon P.L.K. Дипломная работа. Университет сельскохозяйственных наук; Дхарвад (Институт), Карнатака, Индия: 2007.Исследования по стимулированию роста растений ризомикроорганизмами растений чая ( Camellia sinensis (L.) kuntze). [Google Scholar] 8. Сеген Дж.К. Краткий словарь современной медицины. Макгроу-Хилл; Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: 2005. [Google Scholar] 9. Йонас В. Б. Словарь дополнительной и альтернативной медицины Мосби. 1-е изд. Эльзевьер Мосби; Сент-Луис, Миссури, США: 2005. [Google Scholar] 11. Беренбаум М. Критерии анализа взаимодействий между биологически активными веществами. Adv. Cancer Res. 1981; 35: 269–335.[PubMed] [Google Scholar] 13. Лоу С. Проблема синергизма и антагонизма комбинированных препаратов. Arzneimittel-Forschung. 1953; 3: 285–290. [PubMed] [Google Scholar] 14. Лейден Уэбб Дж. Ферментные и метаболические ингибиторы. Academic Pres; Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: Лондон, Великобритания: 1963. [Google Scholar] 15. Chou T.C., Talalay P. Количественный анализ зависимости доза-эффект: комбинированные эффекты нескольких лекарств или ингибиторов ферментов. Adv. Enz. Regul. 1984; 22: 27–55. DOI: 10.1016 / 0065-2571 (84)

-4. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 16.Имминг П., Синнинг К., Мейер А. Наркотики, их мишени, а также природа и количество мишеней для лекарств. Nat. Rev. Drug Discov. 2006; 5: 821–834. DOI: 10,1038 / NRD2132. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 17. Баттервек В., Юргенлимк Г., Нарстедт А., Винтерхофф Х. Флавоноиды зверобоя продырявленного проявляют антидепрессивную активность в тесте принудительного плавания. Planta Med. 2000; 66: 3–6. DOI: 10,1055 / с-2000-11119. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 18. Хемаисвария С., Крутивенти А.К., Добл М. Синергизм между натуральными продуктами и антибиотиками против инфекционных заболеваний.Фитомедицина. 2008; 15: 639–652. DOI: 10.1016 / j.phymed.2008.06.008. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 19. Е Х.З., Чжэн К.С., Сюй X.J., Ву М.X., Лю X.X. Потенциальный синергетический и многоцелевой эффект травяной пары chuanxiong rhizome-paeonia albifora pall на заболевание остеоартритом: подход компьютерной фармакологии. Подбородок. J. Integr. Med. 2011; 17: 698–703. DOI: 10.1007 / s11655-011-0853-5. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 20. Нагапрашанта Л.Д., Ватсьаян Р., Сингхал Дж., Фаст С., Роби Р., Авасти С., Сингхал С.С. Противораковые эффекты нового флавоноида виценина-2 в качестве единственного агента и в синергической комбинации с доцетакселом при раке простаты. Biochem. Pharmacol. 2011; 82: 1100–1109. DOI: 10.1016 / j.bcp.2011.07.078. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 21. Wilkinson J.D., Whalley B.J., Baker D., Pryce G., Constanti A., Gibbons S., Williamson E.M. Лекарственный каннабис: нужен ли Δ9-тетрагидроканнабинол для всех его эффектов? J. Pharm. Pharmacol. 2003; 55: 1687–1694. DOI: 10.1211 / 0022357022304.[PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 22. Симмен У., Хигелин Дж., Бергер-Бутер К., Шаффнер В., Лундстрем К. Нейрохимические исследования зверобоя in vitro. Фармакопсихиатрия. 2001; 34: S137 – S142. DOI: 10,1055 / с-2001-15475. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 23. Чжан А., Сунь Х., Юань Ю., Сунь В., Цзяо Г., Ван X. Анализ in vivo терапевтических и синергических свойств китайской лекарственной формулы инь-чен-хаотан на основе ее активных компонентов. Фитотерапия. 2011; 82: 1160–1168. DOI: 10.1016 / j.fitote.2011.07.014. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 24. Хауг К.Г., Вебер Б., Хоххаус Г., Баттервек В. Фармакокинетическая оценка водного экстракта виснагина и амми виснага после перорального введения крысам. Planta Med. 2012; 78: 1831–1836. DOI: 10.1055 / с-0032-1315393. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 25. Banfield C., Gupta S., Marino M., Lim J., Affrime M. Грейпфрутовый сок снижает пероральную биодоступность фексофенадина, но не дезлоратадина. Clin. Фармакокинет. 2002; 41: 311–318.DOI: 10.2165 / 00003088-200241040-00004. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 26. Yang Z., Wang JR, Niu T., Gao S., Yin T., You M., Jiang ZH, Hu M. Ингибирование p-гликопротеина приводит к улучшенной пероральной биодоступности соединения k, противоракового метаболита экстракта красного женьшеня. продуцируется микрофлорой кишечника. Drug Metab. Dispos. Биол. Fate Chem. 2012; 40: 1538–1544. DOI: 10.1124 / dmd.111.044008. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 27. Ёсида Н., Такада Т., Ямамура Ю., Адачи И., Судзуки Х., Kawakami J. Ингибирующие эффекты терпеноидов на белок 2, связанный с множественной лекарственной устойчивостью, и транспорт, опосредованный белком устойчивости к раку молочной железы. Drug Metab. Dispos. Биол. Fate Chem. 2008; 36: 1206–1211. DOI: 10.1124 / dmd.107.019513. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 28. Юмкеб Г., Чукраток С. Синергетическая активность и механизм действия комбинации цефтазидима и апигенина против цефтазидим-устойчивых энтеробактерных клоаков. Фитомедицина. 2013; 20: 262–269. DOI: 10.1016 / j.phymed.2012.10.008.[PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 29. Розато А., Витали С., де Лаурентис Н., Армениз Д., Антониетта Милилло М. Антибактериальный эффект некоторых эфирных масел, вводимых отдельно или в сочетании с норфлоксацином. Фитомедицина. 2007. 14: 727–732. DOI: 10.1016 / j.phymed.2007.01.005. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 30. Тамаки Х., Сато Х., Хори С., Отани Х., Савада Ю. Ингибирующее действие экстрактов трав на белок устойчивости к раку молочной железы (BCRP) и взаимосвязь между структурно-ингибирующей активностью изофлавоноидов.Drug Metab. Фармакокинет. 2010. 25: 170–179. DOI: 10.2133 / dmpk.25.170. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 31. Алхусайни В., Пайни А., Пунт А., Луиз Дж., Спенкелинк А., Вервурт Дж., Делатур Т., Шольц Г., Шилтер Б., Адамс Т. и др. Идентификация неваденсина как важного компонента на основе растений, ингибирующего биоактивацию эстрагола, и биокинетическое моделирование его возможного действия in vivo на основе физиологии. Toxicol. Прил. Pharmacol. 2010; 245: 179–190. DOI: 10.1016 / j.taap.2010.02.017. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 32.Лю С.Х., Ченг Ю.С. Старая формула, новый рецепт: путь phy906 в качестве адъювантной терапии рака. J. Ethnopharmacol. 2012; 140: 614–623. DOI: 10.1016 / j.jep.2012.01.047. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 33. Расул М., Икбал Дж., Малик А., Рамзан Х.С., Куреши М.С., Асиф М., Кази М.Х., Камаль М.А., Чаудхари А.Г., Аль-Кахтани М.Х. и др. Гепатопротекторные эффекты Silybum marianum (силимарин) и Glycyrrhiza glabra (глицирризин) в комбинации: Возможный синергизм. eCAM. 2014; 2014: 641597.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 34. Нахин Р.Л., Барнс П.М., Стуссман Б.Дж., Блум Б. Затраты на дополнительную и альтернативную медицину (камера) и частота визитов к практикующим врачам: США, 2007. Natl. Статистика здоровья. Отчет 2009; 18: 1–14. [PubMed] [Google Scholar] 35. Иззо А.А., Хун-Ким С., Радхакришнан Р., Уильямсон Э.М.Критический подход к оценке клинической эффективности, побочных эффектов и лекарственных взаимодействий лечебных трав. Фитотэр. Res. 2016; 30: 691–700. DOI: 10.1002 / ptr.5591. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 36. Чжоу С., Гао Ю., Цзян В., Хуан М., Сюй А., Пакстон Дж. В. Взаимодействие трав с цитохромом p450. Drug Metab. Ред. 2003; 35: 35–98. DOI: 10,1081 / DMR-120018248. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 37. Рамос-Эскивель А., Викес-Джайкель А., Фернандес С. Возможные лекарственные взаимодействия и лекарственные травы и лекарственные травы у больных раком: проспективное исследование надзора за лекарствами. J. Oncol. Практик. 2017; 13: e613 – e622. DOI: 10.1200 / JOP.2017.020859. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 38.Alsanad S.M., Williamson E.M., Howard R.L. Онкологические пациенты с риском взаимодействия лекарственных растений / пищевых добавок: систематический обзор. Фитотэр. Res. 2014; 28: 1749–1755. DOI: 10.1002 / ptr.5213. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 40. Fung W.T., Subramaniam G., Lee J., Loh H.M., Leung P.H. Оценка экстрактов красного дрожжевого риса на предмет взаимодействия лекарственных растений с помощью анализов in vitro и in vivo. Sci. Отчет 2012; 2: 298. DOI: 10,1038 / srep00298. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 41. Авортве К., Фасину П.С., Розенкранц Б. Применение клеточной линии caco-2 в исследованиях взаимодействия лекарственных растений: современные подходы и проблемы. J. Pharm. Фарма. Sci. 2014; 17: 1–19. DOI: 10,18433 / J30K63. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 42. Хедигер М.А., Ромеро М.Ф., Пэн Дж. Б., Рольфс А., Таканага Х., Бруфорд Э. А. Основные сведения о переносчиках растворенных веществ: физиологические, патологические и терапевтические последствия введения белков мембранного транспорта человека. Евро. J. Physiol. 2004. 447: 465–468. DOI: 10.1007 / s00424-003-1192-у. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 43. Wang L., Sweet D.H. Конкурентное ингибирование переносчиков органических анионов человека 1 (slc22a6), 3 (slc22a8) и 4 (slc22a11) основными компонентами лекарственного растения Salvia miltiorrhiza (danshen) Drug Metab. Фармакокинет. 2013; 28: 220–228. DOI: 10.2133 / dmpk.DMPK-12-RG-116. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 44. Mandery K., Bujok K., Schmidt I., Keizer M., Siegmund W., Balk B., Konig J., Fromm MF, Glaeser H. Влияние флавоноидов апигенина, кемпферола и кверцетина на функцию органического аниона. транспортирующие полипептиды 1a2 и 2b1.Biochem. Pharmacol. 2010; 80: 1746–1753. DOI: 10.1016 / j.bcp.2010.08.008. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 45. Чжоу С., Чан Э., Пан С.К., Хуанг М., Ли Э.Дж. Фармакокинетические взаимодействия лекарственных средств с зверобоем. J. Psychopharmacol. 2004. 18: 262–276. DOI: 10.1177 / 0269881104042632. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 46. Даймонд Б.Дж., Бейли М.Р. Гинкго билоба: показания, механизмы и безопасность. Психиатр. Clin. N. Am. 2013; 36: 73–83. DOI: 10.1016 / j.psc.2012.12.006. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 47.Наккарато М., Юн Д., Гоф К. Потенциальное лекарственно-травяное взаимодействие между гинкго билоба и эфавиренцем. J. Int. Доц. Phys. Уход за СПИДом. 2012; 11: 98–100. DOI: 10.1177 / 1545109711435364. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 48. Долтон М.Дж., Руфогалис Б.Д., Маклахлан А.Дж. Фруктовые соки как виновники лекарственного взаимодействия: роль органических анион-транспортирующих полипептидов. Clin. Pharmacol. Ther. 2012; 92: 622–630. DOI: 10.1038 / clpt.2012.159. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 49. Ван Дж., Сюй Р., Цзинь Р., Чен З., Фидлер Дж.М. Иммуносупрессивная активность китайского лекарственного растения tripterygium wilfordii. I. Продление выживаемости кардиального и почечного аллотрансплантата крысы за счет экстракта pg27 и иммуносупрессивного синергизма при комбинированной терапии циклоспорином. Трансплантация. 2000. 70: 447–455. DOI: 10.1097 / 00007890-200008150-00010. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 50. Tung Y.T., Wu J.H., Huang C.C., Peng H.C., Chen Y.L., Yang S.C., Chang S.T. Защитный эффект экстракта коры акации конфуза и его активного соединения галловой кислоты против хронического повреждения печени у крыс, вызванного четыреххлористым углеродом.Food Chem. Toxicol. 2009; 47: 1385–1392. DOI: 10.1016 / j.fct.2009.03.021. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 51. Бакаре-Одунола М.Т., Мустафа К.Б., Гарба М., Ободозие О.О., Энемали И.С. Влияние нифадина, ниприсана и нипрд / 92/001 / 1–1 (AM-1) на фармакокинетику метронидазола у крыс. Евро. J. Drug Metab. Фармакокинет. 2010; 35: 55–58. DOI: 10.1007 / s13318-010-0008-7. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 52. Асдак С.М., Инамдар М.Н. Потенциал чеснока и его активного компонента, s-аллилцистеина, как гипотензивного и кардиозащитного средства в присутствии каптоприла.Фитомедицина. 2010; 17: 1016–1026. DOI: 10.1016 / j.phymed.2010.07.012. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 53. Gharagozloo M., Moayedi B., Zakerinia M., Hamidi M., Karimi M., Maracy M., Amirghofran Z. Комбинированная терапия силимарином и десферриоксамином у пациентов с большой бета-талассемией: рандомизированное двойное слепое клиническое испытание. Fundam. Clin. Pharmacol. 2009. 23: 359–365. DOI: 10.1111 / j.1472-8206.2009.00681.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 54. Ободозие О.О., Аделакун Т.А., Тарфа Ф.Д., Тиджани А.Y., Busu S.M., Inyang, США. Оценка эффекта совместного применения выбранных антиретровирусных агентов первой линии с исследуемым травяным иммуностимулятором у здоровых крыс; Материалы Всемирного конгресса в связи с ежегодным собранием и выставкой AAPS; Новый Орлеан, Лос-Анджелес, США. 15 ноября 2010 г .; Реферат № 3804. [Google Scholar] 55. Шарифи-Рад М., Варони Э.М., Салехи Б., Шарифи-Рад Дж., Мэтьюз К.Р., Аятоллахи С.А., Кобарфард Ф., Ибрагим С.А., Мнаер Д., Закария З.А. и др. Растения рода zingiber как источник биоактивных фитохимических веществ: от традиции к аптеке.Молекулы. 2017; 22: 2145. DOI: 10,3390 / молекулы22122145. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 56. Jiang X., Williams K.M., Liauw W.S., Ammit A.J., Roufogalis B.D., Duke C.C., Day R.O., McLachlan A.J. Влияние гинкго и имбиря на фармакокинетику и фармакодинамику варфарина у здоровых людей. Br. J. Clin. Pharmacol. 2005; 59: 425–432. DOI: 10.1111 / j.1365-2125.2005.02322.x. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 57. Ваес Л.П., Чыка П.А. Взаимодействие варфарина с чесноком, имбирем, гинкго или женьшенем: характер доказательств.Анна. Фармакотер. 2000; 34: 1478–1482. DOI: 10,1345 / аф.10031. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 58. Лю М.З., Чжан Ю.Л., Цзэн М.З., Хе Ф.З., Ло З.Й., Ло Дж.К., Вэнь Дж.Г., Чен X.P., Чжоу Х.Х., Чжан В. Фармакогеномика и взаимодействие лекарственных растений: слияние будущего и традиций. ECAM. 2015; 2015: 321091. DOI: 10,1155 / 2015/321091. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 59. Иззо А.А. Взаимодействие между травами и обычными лекарствами: Обзор клинических данных. Med. Принцип. Практик.2012; 21: 404–428. DOI: 10,1159 / 000334488. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 60. Kufe D.D., Pollock R.E., Weichselbaum R.R., Bast R.C., Gansler T..S., Holland J.F., Frei E. Holland-Frei Cancer Medicine. 6-е изд. ДО Н.Э. Публикации Декера; Гамильтон, Онтарио, Канада: 2003. [Google Scholar] 62. Гупта Д., Лис К.Г., Бердсол Т.С., Груч Дж.Ф. Использование пищевых добавок в комплексном онкологическом центре общественной больницы: последствия для традиционной онкологической помощи. Служба поддержки. Уход за раком. 2005; 13: 912–919. DOI: 10.1007 / s00520-005-0820-9. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 63. Гаутам Н., Манта А.К., Миттал С. Эфирные масла и их составляющие как противораковые агенты: механистический взгляд. БиоМед. Res. Int. 2014; 2014: 154106. DOI: 10.1155 / 2014/154106. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 64. Ким С.Х., Бэ Х.С., Пак Э.Дж., Ли С.Р., Ким Б.Дж., Ли С., Пак Х.Х., Ким С.Дж., Со И., Ким Т.В. и др. Гераниол подавляет рост рака простаты, воздействуя на клеточный цикл и пути апоптоза. Biochem.Биофиз. Res. Commun. 2011; 407: 129–134. DOI: 10.1016 / j.bbrc.2011.02.124. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 65. Zou B., Li Q.Q., Zhao J., Li J.M., Cuff C.F., Reed E. Бета-элемен и таксаны синергетически индуцируют цитотоксичность и ингибируют пролиферацию рака яичников и других опухолевых клеток. Anticancer Res. 2013; 33: 929–940. [PubMed] [Google Scholar] 66. Лю Ю., Цзян Ц.Й., Чжоу Ю.Л., Цю Х.Х., Ван Г., Ло Ю., Лю Дж.Б., Лю X.W., Бу В.К., Сун Дж. И др. β-элемен регулирует стресс эндоплазматического ретикулума, вызывая апоптоз клеток NSCLC через путь PERK / IRE1α / ATF6.Биомед. Фармакотер. 2017; 93: 490–497. DOI: 10.1016 / j.biopha.2017.06.073. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 67. Хуссейн А., Прияни А., Садриех Л., Брамбхатт К., Ахмед М., Шарма С. Одновременное применение сульфорафана и эвгенола оказывает различное воздействие на клетки рака шейки матки человека. Интегр. Рак Тер. 2012; 11: 154–165. DOI: 10.1177 / 1534735411400313. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 68. Yi JL, Shi S., Shen YL, Wang L., Chen HY, Zhu J., Ding Y. Комбинация мирицетина и метилэвгенола усиливает противораковую активность, остановку клеточного цикла и индукцию апоптоза цисплатина против линий клеток рака шейки матки hela .Int. J. Clin. Exp. Патол. 2015; 8: 1116–1127. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 69. Legault J., Pichette A. Потенциал бета-кариофиллена на противораковую активность альфа-гумулена, изокариофиллена и паклитаксела. J. Pharm. Pharmacol. 2007; 59: 1643–1647. DOI: 10.1211 / JPP.59.12.0005. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 70. Амброз М., Матускова П., Скарка А., Зайдлова М., Закова К., Скалова Л. Влияние отдельных сесквитерпенов из эфирного масла myrica rubra на эффективность доксорубицина в линиях чувствительных и устойчивых раковых клеток.Молекулы. 2017; 22: 1021. DOI: 10,3390 / молекулы22061021. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 71. Rabi T., Bishayee A. d-лимонен сенсибилизирует доцетаксел-индуцированную цитотоксичность в клетках рака простаты человека: образование активных форм кислорода и индукция апоптоза. J. Carcinog. 2009; 8: 9. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 72. Эффенбергер-Нейднихт К., Шоберт Р. Комбинаторные эффекты тимохинона на противораковую активность доксорубицина. Рак-химиотерапия. Pharmacol.2011; 67: 867–874. DOI: 10.1007 / s00280-010-1386-х. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 73. Сакалар К., Изги К., Искендер Б., Сезен С., Аксу Х., Чакир М., Курт Б., Туран А., Канатан Х. Комбинация тимохинона и паклитаксела проявляет противоопухолевую активность благодаря взаимодействию с сеть апоптоза при тройном отрицательном раке груди. Tumor Biol. 2016; 37: 4467–4477. DOI: 10.1007 / s13277-015-4307-0. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 74. Дирикан А., Атмака Х., Бозкурт Э., Эртен К., Караджа Б., Услу Р.Новая комбинация доцетаксела и тимохинона индуцирует синергетическую цитотоксичность и апоптоз в клетках рака простаты человека du-145 за счет модуляции пути pi3k-akt. Clin. Пер. Онкол. 2015; 17: 145–151. DOI: 10.1007 / s12094-014-1206-6. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 75. Саттон К.М., Гриншилдс А.Л., Хоскин Д.В. Тимохинон, биоактивный компонент черного тмина, вызывает остановку клеточного цикла в фазе g1 и апоптоз в трижды отрицательных клетках рака молочной железы с мутантным p53. Nutr. Рак. 2014; 66: 408–418.DOI: 10.1080 / 01635581.2013.878739. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 76. Chen M.C., Lee N.H., Hsu H.H., Ho T.J., Tu C.C., Hsieh D.J., Lin Y.M., Chen L.M., Kuo W.W., Huang C.Y. Тимохинон индуцирует каспазно-независимую аутофагическую гибель клеток при CPT-11-устойчивом раке толстой кишки через митохондриальную дисфункцию и активацию JNK и p38. J. Agric. Food Chem. 2015; 63: 1540–1546. DOI: 10,1021 / jf5054063. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 77. Чен М.С., Ли Н.Х., Хсу Х.Х., Хо Т.Дж., Ту С.С., Чен Р.Дж., Лин Ю.М., Вишванадха В.П., Куо В.В., Хуанг С.Й. Ингибирование nf-каппаба и метастазов в устойчивых к иринотекану (CPT-11) раковых клетках толстой кишки lovo тимохиноном через JNK и p38. Environ. Toxicol. 2017; 32: 669–678. DOI: 10.1002 / tox.22268. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 78. Халифе Р., Эль-Хайек С., Таррас О., Ходрой М.Х., Ризк С. Антипролиферативные и проапоптотические эффекты топотекана в сочетании с тимохиноном при остром миелогенном лейкозе. Clin. Лимфа. Миэль. Лейк. 2014; 14: S46 – S55. DOI: 10.1016 / j.clml.2014.04.014. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 79. Khalife R., Hodroj M.H., Fakhoury R., Rizk S. Тимохинон из семян nigella sativa способствует противоопухолевой активности нецитотоксических доз топотекана в клетках колоректального рака человека in vitro. Planta Med. 2016; 82: 312–321. DOI: 10,1055 / с-0035-1558289. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 80. Милео А.М., Микадеи С. Полифенолы как модулятор окислительного стресса при онкологических заболеваниях: новые терапевтические стратегии. Оксид. Med. Клетка. Longev. 2016; 2016: 6475624.DOI: 10.1155 / 2016/6475624. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 81. Бернс Дж., Йокота Т., Ашихара Х., Лин М.Е., Крозье А. Растительные продукты и растительные источники ресвератрола. J. Agric. Food Chem. 2002; 50: 3337–3340. DOI: 10.1021 / jf0112973. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 82. Квеон С.Х., Сон Дж.Х., Ким Т.С. Опосредованное ресвератролом изменение устойчивости к доксорубицину в клетках острого миелоидного лейкоза путем подавления экспрессии MRP1. Biochem. Биофиз. Res. Commun. 2010; 395: 104–110.DOI: 10.1016 / j.bbrc.2010.03.147. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 83. Bhardwaj A., Sethi G., Vadhan-Raj S., Bueso-Ramos C., Takada Y., Gaur U., Nair AS, Shishodia S., Aggarwal BB. Ресвератрол подавляет пролиферацию, индуцирует апоптоз и преодолевает химиорезистентность за счет подавления иммунитета. регуляция продуктов генов антиапоптоза и выживания клеток, регулируемых stat3 и ядерным фактором-κB, в клетках множественной миеломы человека. Кровь. 2007; 109: 2293–2302. DOI: 10.1182 / кровь-2006-02-003988. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 84.Салехи Б., Мишра А.П., Нигам М., Шенер Б., Килич М., Шарифи-Рад М., Фоку П.В.Т., Мартинс Н., Шарифи-Рад Дж. Ресвератрол: палка о двух концах в пользе для здоровья. Биомедицина. 2018; 6: 91. DOI: 10.3390 / biomedicines6030091. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 85. Спаньоло К., Руссо Г.Л., Орхан И.Е., Хабтемариам С., Даглия М., Суреда А., Набави С.Ф., Деви К.П., Лоиццо М.Р., Тундис Р. и др. Генистеин и рак: текущее состояние, проблемы и направления на будущее. Adv. Nutr. 2015; 6: 408–419.DOI: 10.3945 / an.114.008052. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 86. Mohammad R.M., Banerjee S., Li Y., Aboukameel A., Kucuk O., Sarkar F.H. Противоопухолевая активность, индуцированная цисплатином, усиливается генистеином изофлавона сои в ксенотрансплантатах опухоли поджелудочной железы BXPC-3. Рак. 2006; 106: 1260–1268. DOI: 10.1002 / cncr.21731. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 87. Папазисис К.Т., Калеми Т.Г., Замбули Д., Геромичалос Г.Д., Ламбропулос А.Ф., Коцис А., Бутис Л.Л., Корцарис А.Х. Синергетические эффекты генистеина ингибитора протеинтирозинкиназы с камптотецинами против трех клеточных линий in vitro.Cancer Lett. 2006; 233: 255–264. DOI: 10.1016 / j.canlet.2005.03.022. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 88. Banerjee S., Zhang Y., Ali S., Bhuiyan M., Wang Z., Chiao PJ, Philip PA, Abbruzzese J., Sarkar FH. Молекулярные доказательства повышенной противоопухолевой активности гемцитабина с помощью генистеина in vitro и in vivo с использованием ортотопического препарата. модель рака поджелудочной железы. Cancer Res. 2005; 65: 9064–9072. DOI: 10.1158 / 0008-5472.CAN-05-1330. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 89. Ван Ю., Ван Х., Чжан В., Шао К., Сюй П., Ши Ч., Ши Дж. Г., Ли Ю. М., Фу К., Сюэ В. и др. Генистеин сенсибилизирует клетки рака мочевого пузыря к лечению HCPT in vitro и in vivo посредством апоптоза, индуцированного путем ATM / NF-κB / IKK. PLoS ONE. 2013; 8: e50175. DOI: 10.1371 / journal.pone.0050175. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 90. Сонаа Э., Уша С., Джа Ин Дж. Исследование ex vivo селена, генистеина на морфологические и ядерные изменения в апоптозе, вызванном противораковыми препаратами, в лимфоцитах периферической крови человека. БиоФакторы.2013; 39: 279–293. DOI: 10.1002 / biof.1069. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 91. Чен Дж., Хе З. М., Ван Ф. Л., Чжан З. С., Лю X. З., Чжай Д. Евро. J. Pharmacol. 2016; 772: 33–42. DOI: 10.1016 / j.ejphar.2015.12.038. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 92. Салехи Б., Стоянович-Радич З., Матейич Дж., Шарифи-Рад М., Анил Кумар Н.В., Мартинс Н., Шарифи-Рад Дж. Терапевтический потенциал куркумина: обзор клинических испытаний. Евро. J. Med. Chem. 2019: 527–545. DOI: 10.1016 / j.ejmech.2018.12.016. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 93. Дхандапани К.М., Махеш В.Б., Бранн Д.В. Куркумин подавляет рост и химиорезистентность клеток глиобластомы человека через факторы транскрипции ap-1 и nfkappab. J. Neurochem. 2007. 102: 522–538. DOI: 10.1111 / j.1471-4159.2007.04633.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 94. Монтополи М., Рагацци Э., Froldi G., Caparrotta L. Ингибирование клеточного цикла и апоптоз, индуцированные куркумином и цисплатином или оксалиплатином в клетках карциномы яичников человека. Cell Prolif. 2009. 42: 195–206. DOI: 10.1111 / j.1365-2184.2009.00585.x. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 95. Ду Б., Цзян Л., Ся К., Чжун Л. Синергетическое ингибирующее действие куркумина и 5-фторурацила на рост линии клеток рака толстой кишки человека HT-29. Химиотерапия. 2006; 52: 23–28. DOI: 10,1159 / 0000. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 96.Ке С.С., Лю Х.С., Йен С.Х., Хуанг Г.К., Ченг Х.С., Хуан С.Ю., Су К.Л. Вызванное куркумином подавление полярного сияния не только вызывает митотический дефект и остановку клеточного цикла, но также изменяет химиочувствительность к противоопухолевым препаратам. J. Nutr. Biochem. 2014; 25: 526–539. DOI: 10.1016 / j.jnutbio.2014.01.003. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 97. Aggarwal BB, Shishodia S., Takada Y., Banerjee S., Newman RA, Bueso-Ramos CE, Price JE. Куркумин подавляет индуцированный паклитакселом путь ядерного фактора-каппаб в клетках рака молочной железы и ингибирует метастазирование рака молочной железы человека в легкие в обнаженном виде мышей.Clin. Cancer Res. 2005; 11: 7490–7498. DOI: 10.1158 / 1078-0432.CCR-05-1192. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 98. Д’Андреа Г. Кверцетин: флавонол с многогранным терапевтическим применением? Фитотерапия. 2015; 106: 256–271. DOI: 10.1016 / j.fitote.2015.09.018. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 99. Демироглу-Зергероглу А., Басара-Цигерим Б., Килич Э., Яниккая-Демирель Г. Исследование действия кверцетина и его комбинации с цисплатином на клетки злокачественной мезотелиомы in vitro. J. Biomed.Biotechnol. 2010; 2010: 851589. DOI: 10,1155 / 2010/851589. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 100. Занини К., Джирибальди Г., Мандили Г., Карта Ф., Крещенцио Н., Бизаро Б., Дориа А., Фолья Л., ди Монтедземоло Л.С., Тимеус Ф. и др. Ингибирование экспрессии белков теплового шока (HSP) кверцетином и дифференциальная сенсибилизация доксорубицина в клеточных линиях нейробластомы и саркомы Юинга. J. Neurochem. 2007. 103: 1344–1354. DOI: 10.1111 / j.1471-4159.2007.04835.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 101.Jakubowicz-Gil J., Langner E., Wertel I., Piersiak T., Rzeski W. Темозоломид, кверцетин и гибель клеток в клеточной линии астроцитомы moggccm. Chem. Биол. Int. 2010. 188: 190–203. DOI: 10.1016 / j.cbi.2010.07.015. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 102. Du G., Lin H., Yang Y., Zhang S., Wu X., Wang M., Ji L., Lu L., Yu L., Han G. Диетический кверцетин, сочетающий внутриопухолевую инъекцию доксорубицина, синергетически вызывает отторжение установленного рак груди у мышей. Int. Иммунофармакол. 2010; 10: 819–826.DOI: 10.1016 / j.intimp.2010.04.018. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 103. Нуркахьянти А.Д., Винк М. Цитотоксическое усиление винбластина и паклитаксела l-канаванином в клетках рака шейки матки и гепатоцеллюлярной карциномы человека. Фитомедицина. 2015; 22: 1232–1237. DOI: 10.1016 / j.phymed.2015.10.007. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 104. Ю. Дж., Чен К. Противоопухолевое действие экстракта раувольфии vomitoria и потенцирование эффектов гемцитабина против рака поджелудочной железы. Интегр. Рак Тер. 2014; 13: 217–225.DOI: 10.1177 / 1534735414532010. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 105. Ю. Дж., Ма Ю., Дриско Дж., Чен К. Противоопухолевое действие экстракта раувольфии vomitoria и потенцирование эффектов карбоплатина против рака яичников. Curr. Ther. Res. Clin. Exp. 2013; 75: 8–14. DOI: 10.1016 / j.curtheres.2013.04.001. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 106. Эйнбонд Л.С., Майти Дж., Кашивазаки Р., Фигероа М., Джалис Ф., Акуна Ю.М., Ле Жендр О., Фостер Д.А., Кеннелли Э.Дж. Бензофеноны гарцинии подавляют рост клеток рака толстой кишки человека и действуют синергично с сульфидом сулиндака и куркумой.Anti Cancer Agents Med. Chem. 2013; 13: 1540–1550. DOI: 10,2174 / 187152061131399

. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 107. Кападиа Г.Дж., Рао Г.С., Рамачандран К., Иида А., Сузуки Н., Токуда Х. Синергетическая цитотоксичность экстракта красной свеклы ( Beta vulgaris L.) с доксорубицином в клеточных линиях рака поджелудочной железы, молочной железы и простаты человека. J. Complement. Интегр. Med. 2013; 10: 113–122. DOI: 10.1515 / jcim-2013-0007. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 108. Салехи Б., Валусси М., Югран А.К., Марторелл М., Рамирес-Аларкон К., Стоянович-Радич З.З., Антолак Х., Кренгель Д., Милески К.С., Шарифи-Рад М. и др. Nepeta видов: От фермы до пищевых продуктов и фитотерапии. Trends Food Sci. Technol. 2018; 80: 104–122. DOI: 10.1016 / j.tifs.2018.07.030. [CrossRef] [Google Scholar] 109. Sharifi-Rad M., Fokou PVT, Sharopov F., Martorell M., Ademiluyi AO, Rajkovic J., Salehi B., Martins N., Iriti M., Sharifi-Rad J. Противоязвенные средства: от растительных экстрактов до фитохимических веществ в продвижение исцеления.Молекулы. 2018; 23: 1751. DOI: 10,3390 / молекулы23071751. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 110. Мишра А.П., Саклани С., Салехи Б., Парча В., Шарифи-Рад М., Милелла Л., Ирити М., Шарифи-Рад Дж., Шривастава М. Satyrium nepalense , высокогорная лекарственная орхидея Индии. Гималайский регион: химический профиль и биологическая активность экстрактов клубней. Клетка. Мол. Биол. 2018; 64: 35–43. DOI: 10.14715 / cmb / 2018.64.8.6. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 111. Салехи Б., Шаропов Ф., Марторелл М., Райкович Дж., Адемилуйи А.О., Шарифи-Рад М., Фоку П.В.Т., Мартинс Н., Ирити М., Шарифи-Рад Дж. Фитохимические вещества при инфекциях Helicobacter pylori: что мы делаем сейчас? Int. J. Mol. Sci. 2018; 19: 2361. DOI: 10.3390 / ijms161. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 112. Шарифи-Рад М., Робертс Т.Х., Мэтьюз К.Р., Безерра С.Ф., Мораис-Брага М.Ф.Б., Коутиньо Х.Д.М., Шаропов Ф., Салехи Б., Юсаф З., Шарифи-Рад М. и др. Этноботаника рода taraxacum — фитохимические и противомикробные препараты.Фитотэр. Res. 2018; 32: 2131–2145. DOI: 10.1002 / ptr.6157. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

Синергетический эффект йодида пропидия и низкомолекулярных антибиотиков с антимикробным пептидным дендримером G3KL против грамотрицательных бактерий

2.1. Проницаемость мембраны и синергизм с иодидом пропидия

Ранее мы показали, что G3KL проникает через внешнюю и внутреннюю мембраны клеток P. aeruginosa с использованием флуоресцентной микроскопии и пропидия иодида ( PI ), флуорогенного ДНК-связывающего красителя, который является непроницаема для неповрежденных клеточных мембран [37].Проницаемость бактериальных мембран с помощью G3KL может позволить проникновение сильнодействующих антибактериальных соединений при субингибирующих концентрациях G3KL и цитотоксического соединения. Чтобы проверить осуществимость этого подхода и возможную синергию между антимикробными препаратами и G3KL , мы использовали классический тест шахматной доски и окрашивали живые бактерии 3- (4,5-диметилтиазол-2-ил) -2,5-дифенилтетразолием (МТТ). () [32,39,40]. Синергия — это положительное взаимодействие, при котором эффект комбинированных препаратов сильнее, чем при их применении по отдельности.Аддитивный эффект указывает на то, что эффекты препаратов, применяемых вместе, такие же, как и при независимом применении. Безразличный эффект наблюдается, когда комбинация препаратов столь же эффективна, как и самое сильнодействующее лекарство в отдельности. Антагонизм — это отрицательный эффект, наблюдаемый, когда комбинированный эффект препаратов значительно меньше ожидаемого [41,42]. Интерпретацию индекса фракционной ингибирующей концентрации (FIC i ) проводили, как описано Park et al. [43]. Мы рассмотрели синергетический эффект для FIC i <0.5; частичная синергия для 0,5 ≤ FIC i <1; добавка для FIC i = 1; индифферентен для 1 i <4; антагонизм для FIC i ≥ 4.

Тест на микротитровальном планшете с шахматной доской, тестирующий комбинацию G3KL с PI в P. aeruginosa PAO1 ( A ) и ванкомицина с G3KL в 10 K. NCTC 418. ( B ) Двукратные серийные разведения 2D проводили, начиная с 500 мкг / мл PI , 256 мкг / мл ванкомицина и 8 или 64 мкг / мл G3KL .Жизнеспособность бактерий была выявлена ​​после добавления красителя 3- (4,5-диметилтиазол-2-ил) -2,5-дифенилтетразолия (МТТ) (черные лунки). Красный кружок: FIC i синергетического эффекта; желтые кружки: FIC i частичной синергии; зеленые кружки: значения МИК G3KL , PI и ванкомицин.

Мы исследовали P. aeruginosa , A. baumannii , E. coli и K. pneumoniae как грамотрицательные бактерии и MRSA как грамположительные бактерии.Сначала мы проверили, может ли эффект пермеабилизации G3KL , наблюдаемый с PI , привести к синергетическому эффекту с этим красителем, который связывается с ДНК и, следовательно, должен препятствовать росту бактерий [44]. При использовании отдельно PI был практически неактивен против грамотрицательных бактерий, но показал умеренную активность против MRSA (устойчивый к метициллину Staphylococcus aureus ) (). В тесте шахматной доски мы наблюдали частичный синергетический эффект с G3KL в P.aeruginosa (FIC i = 0,5, A) в соответствии с нашими предыдущими исследованиями под микроскопом [37]. Частичная синергия также имела место с E. coli (FIC i = 0,6, рисунок S1) и A. baumannii (FIC i <0,53, рисунок S2). Эти данные предполагают, что G3KL обеспечивает проницаемость бактериальных мембран ниже своего значения MIC, что способствует проникновению PI .

Таблица 1

Активность G3KL и PMB в сочетании с PI .

P. aeruginosa
PAO1
E. coli
W3110
A. baumannii
ATCC 19606
K. pneumoniae
NCTC 418
MRSA
192 COL G3KL a
4 4 8 > 64 > 64
PI a ≥500 62.5–250 > 500 ≥500 62,5
PMB a 0,25 0,25 0,125 0,125 64
G3KL гребень / PI гребень 9014 (FIC 901) 2 9014 903 901 0,5) 2 / 31,3 (0,6) 4 / 15,6 (<0,53) > 64 /> 500 (-) > 64 / 62,5 (> 2)
PMB гребень / PI гребень (FIC i ) b 0.125 / 62,5 (0,6) 0,125 / 31,25 (0,6) 0,063 / 125 (<0,8) 2/16 (> 4) 16 / 31,25 (0,8)

В случае K. pneumoniae , ни PI , ни G3KL , ни их комбинация не проявляли активности (рисунок S3). Поскольку G3KL обеспечивает проницаемость K. pneumoniae по отношению к другим антибиотикам (см. Ниже), мы интерпретируем эти данные как указание на то, что PI неактивен в отношении этой бактерии при самой высокой используемой концентрации, даже при наличии проницаемости мембраны.Эффект между PI и G3KL был безразличным в случае MRSA, что указывает на то, что G3KL , который неактивен в отношении этой бактерии, также не увеличивает значительно активность PI против этой бактерии (Рисунок S4).

Для сравнения, полимиксин B ( PMB ), хорошо известный разрушающий мембраны природный антимикробный циклический пептид [45,46], показал частичный синергетический эффект с PI в P. aeruginosa (FIC i = 0.6, рисунок S5), E. coli (FIC i = 0,6, рисунок S1), A. baumannii (FIC i <0,8, рисунок S2) и MRSA (FIC i = 0,8, Рисунок S4), но продемонстрировал неожиданный антагонистический эффект в случае K. pneumoniae (FIC i > 4, Рисунок S3), что трудно рационализировать, поскольку известно, что PMB способствует проницаемости этой бактерии [45].

2.2.

G3KL взаимодействует с низкомолекулярными антибиотиками против K.pneumoniae

Затем мы провели более широкий обзор, чтобы проверить, может ли проницаемость мембраны с помощью G3KL обеспечить синергетический эффект с классическими антибиотиками, используя анализ шахматной доски с использованием P. aeruginosa и K. pneumoniae в качестве грамотрицательных бактерий и MRSA в виде грамма. -положительная бактерия. Мы протестировали ванкомицин [47], эритромицин [48] и триметоприм [49], которые активны в отношении грамположительных бактерий, но неактивны в отношении грамотрицательных бактерий из-за неэффективного поглощения.Мы также протестировали новобиоцин, который наиболее активен против грамположительных бактерий, но проявляет активность против некоторых грамотрицательных патогенных штаммов [50,51], а также антибиотики широкого спектра действия ципрофлоксацин [52], хлорамфеникол [53], гентамицин [ 54], азитромицин [55], сульфаметоксазол и ампициллин [56].

В случае P. aeruginosa комбинация G3KL с ампициллином не привела к синергическому эффекту (рисунок S6), как ожидалось, из-за присутствия в этой бактерии бета-лактамазы AmpC и оттока MexAB-OprM. [57].Мы наблюдали частичный синергизм G3KL в сочетании с ванкомицином (FIC i = 0,6), хлорамфениколом (FIC i = 0,6) и азитромицином (FIC i = 0,5), в соответствии с частичным синергизмом, наблюдаемым с PI (рисунки S6 и S7). Комбинация G3KL с эритромицином или сульфаметоксазолом приводила к аддитивному эффекту (FIC i = 1, рисунок S7), указывая на то, что в обоих случаях G3KL и антибиотик действуют независимо на свою цель, не мешая друг другу.Безразличный эффект наблюдался между G3KL и новобиоцином, ципрофлоксацином, гентамицином и триметопримом (Рисунки S8 и S9). В целом, отсутствие синергизма отражает то, что концентрация G3KL , необходимая для мембранной проницаемости (1-2 мкг / мл), очень близка к его значению MIC при использовании отдельно (4-8 мкг / мл). Тем не менее, G3KL , как было показано, убивает P. aeruginosa в течение двух часов, разрушая внешнюю мембрану, внутреннюю мембрану и, в конечном итоге, образуя комплекс с некоторыми отрицательно заряженными внутриклеточными компонентами, которые, вероятно, включают ДНК и белки [37].Таким образом, возможно, что G3KL нарушает связывание низкомолекулярных лекарственных средств с такими мишенями, что также будет способствовать отсутствию синергетических эффектов.

В случае K. pneumoniae мы наблюдали сильную синергию между G3KL и ванкомицином (FIC i <0,3, B), эритромицином (FIC i <0,3), новобиоцином (FIC i <0,2), хлорамфеникол (FIC i <0,5), азитромицин (FIC i <0.4) и триметоприма (FIC i <0,5), а также частичный синергизм с антибиотиком широкого спектра действия гентамицином (FIC i <0,6) (рисунки S10 и S11). Синергетические эффекты между G3KL и ванкомицином, эритромицином или триметопримом особенно поразительны, поскольку эти соединения были неактивны против K. pneumoniae при использовании отдельно. Эти синергетические эффекты предполагают, что G3KL был способен проникать в клетки K. pneumoniae , даже если он не был активен против бактерии, в соответствии с близкими производными G3KL , проявляющими значительную активность против K.pneumoniae [58,59,60]. Ранее сообщалось о синергизме между полимиксином B / колистином и низкомолекулярными антибиотиками в K. pneumoniae [10,11,12,13,14,30,61]. Синергетические эффекты с участием проницаемого, но неактивного соединения ранее наблюдались с нонапептидом полимиксина B (PMBN), неактивным производным полимиксина B, лишенным жирной ацильной цепи [11,62].

Таблица 2

МИК (мкг / мл) G3KL и низкомолекулярных препаратов в комбинации a .

(FIC i ) b G3 9055KL 9 comb / Сульфаметоксазол comb (FIC i ) b
P. aeruginosa
PAO1
K. pneumoniae
NCTC418
MRSA
COL
G3KL 4–8 > 64 > 64
Ванкомицин 256 256 0,5
G3KL comb iIC bombycin / Vancomycin 1/32 (0.6) 16/16 (<0,3) > 64 / 0,5 (> 2)
Эритромицин 128 64 0,5
G3KL 4 901 гребенчатый 2/64 (1) 8/8 (<0,3) 32 / 0,25 (<1)
Ампициллин > 256 > 256 128
G3KL гребень / ампициллин гребень (FIC i ) b 4 /> 256 (> 2) > 64 /> 256 (-) (<1)
Новобиоцин > 256 16 0.31
G3KL гребень / Новобиоцин гребень (FIC i ) b 2/256 (<1,5) 8/1 (<0,2) > 64 / > 2)
Ципрофлоксацин 0,125 0,031 0,25
G3KL гребешок / Ципрофлоксацин гребень 901 9019 2 440 9014 901 901 > 32 / 0,031 (> 2) > 64/0.25 (> 2)
Хлорамфеникол 8 8 8
G3KL гребешок / хлорамфеникол гребень (FIC14 i (FIC14 i 9014) ) 16/2 (<0,5) > 64/8 (> 2)
Гентамицин 1 2 0,5
G3KL comb / G3KL FIC i ) b 4/1 (2) 32/0.25 (<0,6) 64 / 0,25 (<1,3)
Азитромицин 64 4 4
G3KL гребень / Азитромицин гребень / Азитромицин гребень b 8 / 0,5 (0,5) 8/1 (<0,4) 16/2 (<0,8)
Сульфаметоксазол 256 > 256 > 32
1/128 (1) > 64 /> 256 (-) > 64 /> 32 (-)
Триметоприм 128 > 256 > 32
G3KL гребень / Триметоприм гребень (FIC i ) b 9055 (2/2) <0.5) 64/32 (<1,5)

G3KL не увеличивал активность ампициллина и сульфаметоксазола, которые были неактивны против K. pneumoniae при использовании отдельно (Рисунок S12). В случае ампициллина антибиотик, вероятно, расщепляется естественной β-лактамазой в K. pneumoniae NCTC 418, делая неэффективной пермеабилизацию [63]. G3KL также существенно не увеличивал активность ципрофлоксацина, который очень активен и активность которого не ограничивается захватом (фиг. S12).

Наконец, мы проверили эффект пермеабилизации G3KL на грамположительном штамме MRSA. Результаты показали очень слабый эффект проницаемости, в соответствии с тем, что G3KL неактивен против этой бактерии. Мы наблюдали слабую синергию между G3KL с эритромицином (FIC i <1), ампициллином (FIC i <1) и азитромицином (FIC i <0,8) (Рисунок S13) и индифферентный эффект со всеми другие антибиотики (Рисунки S14 – S16), что позволяет предположить, что G3KL не может пройти через слой пептидогликана и достичь мембраны, и, следовательно, не может проницаемо для MRSA для поглощения низкомолекулярных лекарств.

Чтобы подтвердить синергетический эффект, наблюдаемый в тесте шахматной доски, мы провели эксперименты по уничтожению времени для комбинаций G3KL с ванкомицином (FIC i <0,3), эритромицином (FIC i <0,3), новобиоцином (FIC i <0,2) и триметоприма (FIC i <0,5). Кинетика уничтожения на K. pneumoniae при начальном посевном материале ~ 10 6 КОЕ / мл показала, что пары G3KL / ванкомицин (32 мкг / мл / 32 мкг / мл) и G3KL / триметоприм (32 мкг / мл / 16 мкг / мл) эффективно убивал бактерии через 4 часа и G3KL / эритромицин (32 мкг / мл / 16 мкг / мл) через 8 часов, все ниже уровня МПК ().Пара G3KL / новобиоцин не показала снижения бактериальной нагрузки, но продемонстрировала ингибирующую активность. Низкий уровень выживших бактерий мог не быть обнаружен в тесте шахматной доски. Аналогичное ингибирование роста наблюдалось для новобиоцина при использовании отдельно при 2 × MIC (16 мкг / мл) против K. pneumoniae (и фиг. S17). Этот эффект также наблюдался в предыдущих исследованиях против E. coli , которые предполагали, что новобиоцин обычно подавляет деление клеток и вызывает более медленный рост клеток [50,64].Обратите внимание, что G3KL , ванкомицин, триметоприм, эритромицин и новобиоцин при использовании по отдельности в той же концентрации, что и в комбинации, не оказали влияния на уничтожение бактерий.

Статический анализ «time-kill» с G3KL , антибиотиками ванкомицином, эритромицином и новобиоцином и их комбинацией с G3KL . Эксперимент показал снижение бактериальной нагрузки K. pneumoniae при 37 ° C для комбинации G3KL / ванкомицин (32 мкг / мл / 32 мкг / мл), G3KL / эритромицин (32 мкг / мл / 16 мкг / мл). мкг / мл) и G3KL / триметоприм (32 мкг / мл / 16 мкг / мл) ниже уровня МИК.Комбинация G3KL / новобиоцин (32 мкг / мл / 2 мкг / мл) показала ингибирование роста K. pneumoniae . Анализы проводили в трех экземплярах.

Синергетическое воздействие четырех факторов изменения климата на земной углеродный цикл

  • 1.

    Luo, Y. et al. Смоделированные интерактивные эффекты осадков, температуры и [CO 2 ] на углерод в экосистеме и динамику воды в различных климатических зонах. Glob. Сменить Биол. 14 , 1986–1999 (2008).

    Артикул Google ученый

  • 2.

    Peng, C. et al. Вследствие засухи повсеместное увеличение смертности деревьев в бореальных лесах Канады. Nat. Клим. Измените 1 , 467–471 (2011).

    Артикул Google ученый

  • 3.

    Брукшир, Э. и Уивер, Т. Долгосрочное снижение продуктивности пастбищ, вызванное увеличением засушливости. Nat.Commun. 6 , 7148 (2015).

    Артикул Google ученый

  • 4.

    Zhu, Z. et al. Озеленение Земли и его движущие силы. Nat. Клим. Изменить: 6 , 791–795 (2016).

    Артикул Google ученый

  • 5.

    Peñuelas, J. et al. Переход от периода с преобладанием удобрений к периоду с преобладанием потепления. Nat. Ecol. Evol. 1 , 1438–1445 (2017).

    Артикул Google ученый

  • 6.

    Хисано, М., Чен, Х. Ю., Сирл, Э. Б. и Райх, П. Б. Богатые видами бореальные леса росли больше и страдали меньшей смертностью, чем леса, бедные видами, в результате изменения окружающей среды за последние полвека. Ecol. Lett. 22 , 999–1008 (2019).

    Артикул Google ученый

  • 7.

    Мюллер, К. Э.и другие. Воздействие потепления и повышенного содержания CO 2 на полузасушливых пастбищах не аддитивно, смещается с осадками и со временем меняется на противоположное. Ecol. Lett. 19 , 956–966 (2016).

    Артикул Google ученый

  • 8.

    Bloor, J. M., Pichon, P., Falcimagne, R., Leadley, P. & Soussana, J.-F. Влияние потепления, летней засухи и обогащения CO 2 на производство наземной биомассы, фенологию цветения и структуру сообществ в экосистеме высокогорных пастбищ. Экосистемы 13 , 888–900 (2010).

    Артикул Google ученый

  • 9.

    Кардол П., Креггер М. А., Кампани К. Э. и Классен А. Т. Функционирование почвенной экосистемы в условиях изменения климата: виды растений и влияние на сообщества. Экология 91 , 767–781 (2010).

    Артикул Google ученый

  • 10.

    Kongstad, J. et al.Высокая устойчивость растений вересковых пустошей к изменениям температуры, засухе и сочетанию CO 2 : результаты эксперимента CLIMAITE. Экосистемы 15 , 269–283 (2012).

    Артикул Google ученый

  • 11.

    Чжу К., Кьяриелло Н. Р., Тобек Т., Фуками Т. и Филд К. Б. Нелинейные, взаимодействующие реакции на климат ограничивают производство пастбищ в условиях глобальных изменений. Proc. Natl Acad.Sci. США 113 , 10589–10594 (2016).

    Артикул Google ученый

  • 12.

    Эйнсворт, Э. А. и Лонг, С. П. Чему мы научились за 15 лет обогащения CO 2 в открытом воздухе (FACE)? Метааналитический обзор реакции фотосинтеза, свойств растительного покрова и продукции растений на повышение CO 2 . New Phytol. 165 , 351–372 (2005).

    Артикул Google ученый

  • 13.

    Song, J. et al. Метаанализ 1119 манипулятивных экспериментов по реакции земного углеродного цикла на глобальные изменения. Nat. Ecol. Evol. 3 , 1309–1320 (2019).

    Артикул Google ученый

  • 14.

    Song, J. et al. Повышенный уровень CO 2 не стимулирует поглощение углерода в полузасушливых пастбищах. Ecol. Lett. 22 , 458–468 (2019).

    Артикул Google ученый

  • 15.

    Thakur, M. P. et al. Реакция почвенных микробов, нематод и ферментов на повышенный уровень CO 2 , азотные удобрения, нагревание и уменьшение количества осадков. Soil Biol. Biochem. 135 , 184–193 (2019).

    Артикул Google ученый

  • 16.

    Rich, R. L. et al. Проектирование и выполнение комбинированного инфракрасного обогрева навеса и подземного обогрева в эксперименте B4WarmED (потепление северных лесов при экотоне в опасности). Glob. Сменить Биол. 21 , 2334–2348 (2015).

    Артикул Google ученый

  • 17.

    Райх П. Б., Хобби С. Э. и Ли Т. Д. Ускорение роста растений за счет повышенного содержания CO 2 устраняется совместным ограничением воды и азота. Nat. Geosci. 7 , 920–924 (2014).

    Артикул Google ученый

  • 18.

    Райх, П.Б. и Хобби, С. Е. Десятилетнее ограничение почвенного азота на удобрение растительной биомассы CO 2 . Nat. Клим. Изменить 3 , 278–282 (2013).

    Артикул Google ученый

  • 19.

    Адэр, Э. К., Райх, П. Б., Хобби, С. Э. и Кнопс, Дж. М. Интерактивные эффекты времени, CO 2 , N и разнообразие на общее подземное распределение углерода и хранение углерода в экосистеме в сообществе пастбищ. Экосистемы 12 , 1037–1052 (2009).

    Артикул Google ученый

  • 20.

    Reich, P. B. et al. Разнообразие растений усиливает реакцию экосистем на повышенное содержание CO 2 и осаждение азота. Природа 410 , 809–812 (2001).

    Артикул Google ученый

  • 21.

    Craine, J. et al. Функциональные особенности, продуктивность и влияние на круговорот азота 33 видов пастбищ. Функц. Ecol. 16 , 563–574 (2002).

    Артикул Google ученый

  • 22.

    Reich, P. B. et al. Влияние потепления климата на фотосинтез северных пород деревьев зависит от влажности почвы. Природа 562 , 263–267 (2018).

    Артикул Google ученый

  • 23.

    Albert, K. et al. Воздействие повышенного содержания CO 2 , потепления и засухи на поглощение углерода растениями в экосистеме умеренного климата контролируется водным статусом почвы. Plant Cell Environ. 34 , 1207–1222 (2011).

    Артикул Google ученый

  • 24.

    Morgan, J. A. et al. C 4 травы процветают, так как углекислый газ устраняет высыхание на прогретых полузасушливых пастбищах. Природа 476 , 202–205 (2011).

    Артикул Google ученый

  • 25.

    Dieleman, W. I. et al. Простые аддитивные эффекты встречаются редко: количественный обзор реакции биомассы растений и почвенных процессов на комбинированные манипуляции с CO 2 и температурой. Glob. Сменить Биол. 18 , 2681–2693 (2012).

    Артикул Google ученый

  • 26.

    Растеттер, Э. Б. и Шейвер, Г. Р. Модель ограничения множества элементов для акклиматизации растительности. Экология 73 , 1157–1174 (1992).

    Артикул Google ученый

  • 27.

    Растеттер, Э. Б., Агрен, Г. И. и Шейвер, Г. Р.Реакция экосистем, ограниченных азотом, на увеличение выбросов CO 2 : модель сбалансированного питания и связанных циклов элементов. Ecol. Прил. 7 , 444–460 (1997).

    Google ученый

  • 28.

    Leuzinger, S. & Körner, C. Экономия воды на деревьях спелых лиственных лесов при повышенном уровне CO 2 . Glob. Сменить Биол. 13 , 2498–2508 (2007).

    Артикул Google ученый

  • 29.

    Робредо А. и др. Повышенный уровень CO 2 смягчает воздействие засухи на ячмень, улучшая водный статус, снижая устьичную проводимость и задерживая ее влияние на фотосинтез. Environ. Exp. Бот. 59 , 252–263 (2007).

    Артикул Google ученый

  • 30.

    Jiang, M. et al. Судьба углерода в зрелом лесу при обогащении углекислым газом. Природа 580 , 227–231 (2020).

    Артикул Google ученый

  • 31.

    Кантарел, А., Блур, Дж. М. и Сусана, Дж. Ф. Четыре года моделирования изменения климата снижают надземную продуктивность и изменяют функциональное разнообразие в экосистеме пастбищ. J. Veg. Sci. 24 , 113–126 (2013).

    Артикул Google ученый

  • 32.

    Arndal, M. F. et al. Чистый рост корней и приобретение питательных веществ в ответ на прогнозируемое изменение климата у двух контрастирующих видов вересковых пустошей. Почва растений 369 , 615–629 (2013).

    Артикул Google ученый

  • 33.

    Фаррер, Э. К., Эштон, И. В., Кнап, Дж. И Судинг, К. Н. Разделение прямых и косвенных эффектов глобальных изменений: подход к моделированию популяционной динамики с использованием легко доступных полевых данных. Glob. Сменить Биол. 20 , 1238–1250 (2014).

    Артикул Google ученый

  • 34.

    Рюттинг, Т. и Ховенден, М. Дж. Цикл почвенного азота, не реагирующий на десятилетние изменения климата на пастбищах Тасмании. Биогеохимия 147 , 99–107 (2020).

    Артикул Google ученый

  • Синергетический эффект химио-иммунотерапии опухолей, индуцированный термочувствительными мицеллами, перемещающими лейкоциты

    Материалы

    Акрилонитрил (AN) был приобретен у Qinghongfu Technology Co., Ltd. (Пекин, Китай) и перед использованием очищают перегонкой при атмосферном давлении. Акриламид (AAm), 4,4′-азобис (4-циановалериановая кислота) (ACVA), диметилсульфоксид (ДМСО) и азелаиновая кислота были предоставлены Aladdin (Шанхай, Китай). Амино-полиэтиленгликольамин (H 2 N-PEG-NH 2 ) (Mw = 5 кДа) был приобретен у ToYongBio Tech. Inc. (Шанхай, Китай). Nα, Nα-бис (карбоксиметил) -L-лизин (NTA) получали от Energy Chemical (Шанхай, Китай). Гидрохлорид доксорубицина и индоцианиновый зеленый (ICG) были доставлены из Meilun Biotechnology Co., Ltd. (Далянь, Китай). SCH 58261 был приобретен в TCI (Токио, Япония). Нильский красный был получен от компании Aladdin (Шанхай, Китай). Рекомбинантная химера Fc E-селектина мыши (ES) была от R&D Systems (Миннеаполис, США). 5 ‘- (N-этилкарбоксамидо) аденозин (NECA) был приобретен у ApexBio Technology LLC (Хьюстон, США). Среда RPMI 1640 и фетальная бычья сыворотка (FBS), полученные от Sigma (Сент-Луис, Миссури, США) и Sijiqing Biological Engineering Materials Co. Ltd. (Ханчжоу, Китай), соответственно. Все наборы для ELISA были приобретены у Meimian Industrial Co., Ltd. (Цзянсу, Китай). Набор для анализа АТФ был куплен в Beyotime (Шанхай, Китай).

    Культура клеток и животные

    Клетки рака молочной железы мыши 4T1 (серийный номер: TCM32) и клетки рака толстой кишки CT26 (серийный номер: TCM37) были получены из банка клеток Китайской академии наук (Шанхай, Китай) и клетки Luc-4T1 ( Номер: CM-2233) были приобретены в Mingjing Biology (Шанхай, Китай). Клетки культивировали в среде RPMI 1640 с добавлением 10% (об. / Об.) FBS и пенициллина / стрептомицина (100 Ед / мл каждого) и выдерживали в инкубаторе для клеток (37 ° C и 5% CO 2 ).Клетки регулярно разделяли с использованием трипсина / ЭДТА. Для групп, получавших гипертермию, клетки помещали в инкубатор для клеток (43 ° C и 5% CO 2 , 30 мин) сразу после добавления тестируемых агентов с последующей инкубацией при 37 ° C в течение заранее установленного периода времени. .

    Мышей Balb / c (самки, возраст 6-8 недель, 18-20 г) были приобретены у Slack Laboratory Animal Co., Ltd (Шанхай, Китай). Животных содержали при температуре ~ 22 ± 2 ° C, влажности 50 ± 10% с циклом 12 часов света / 12 часов темноты. Все эксперименты на животных проводились в соответствии с Руководством Национального института здравоохранения по уходу и использованию лабораторных животных с одобрения Совета по научным исследованиям Чжэцзянского университета, Ханчжоу, Китай.

    Синтез и характеристика NTA-PEG-p- (AAm-co-AN)

    Во-первых, p- (AAm-co-AN) с UCST 43 ° C был синтезирован сополимеризацией в растворе AN и AAm, инициированной ACVA. Вкратце, 10,95 г (150 ммоль) AAm отвешивали в трехгорлую колбу на 500 мл и растворяли в 170 мл безводного ДМСО. Затем добавляли 2,55 г (50 ммоль) AN. Для удаления кислорода из системы закачивали азот в течение 1 ч. После этого 30 мл отдельно дегазированного безводного ДМСО, содержащего 0.519 г (1,853 ммоль) ACVA закапывали в систему через капельную воронку с постоянным давлением. Затем колбу поместили на водяную баню, предварительно нагретую до 65 ° C. Затем реакционную смесь полимеризовали в течение 8 ч в атмосфере азота и быстро охлаждали до комнатной температуры на ледяной бане. Продукт осаждали в 10-кратном избытке метанола. Затем осадок трижды промывали метанолом и сушили в вакуумном сушильном шкафу при 70 ° C в течение 24 часов.

    Затем H 2 N-PEG-NH 2 был введен в p- (AAm-co-AN) посредством химической реакции между одной из аминогрупп в H 2 N-PEG-NH 2 и карбоксильные группы п- (AAm-co-AN).Вкратце, 500 мг (0,1 ммоль) p- (AAm-co-AN) отвешивали в колбу на 50 мл и растворяли в 10 мл ДМСО, куда добавляли 95 мг (0,5 ммоль) EDC и 57 мг (0,5 ммоль). ) NHS и перемешивали при комнатной температуре в течение 4 часов. Затем раствор смеси по каплям добавляли к 10 мл ДМСО, содержащему 500 мг (0,2 ммоль) H 2 N-PEG-NH 2 (Mw = 5 кДа) при 50 ° C. Реакционную смесь перемешивали в течение 48 часов, а затем диализ против деионизированной воды с диализной мембраной (MWCO: 8–14 кДа) в течение 48 часов с последующей лиофилизацией и получали PEG-p- (AAm-co-AN).

    Затем NTA прививали к PEG-p- (AAm-co-AN) с азелаиновой кислотой в качестве линкера. Вкратце, 19 мг (100 мкмоль) азелаиновой кислоты растворяли в 10 мл ДМСО, к которому добавляли 20 мг (100 мкмоль) EDC и 11,5 мг (100 мкмоль) NHS, и перемешивали при комнатной температуре в течение 10 часов для активации. одна из карбоксильных групп азелаиновой кислоты. Затем 500 мг (33,5 мкмоль) PEG-p- (AAm-co-AN) растворяли в 10 мл ДМСО и по каплям добавляли в вышеуказанный раствор смеси, также добавляли 67 мкмоль триэтиламина.Реакционную смесь перемешивали в течение 17 часов при комнатной температуре, а затем диализ против деионизированной воды с диализной мембраной (MWCO: 3,5 кДа) в течение 48 часов с последующей лиофилизацией с получением карбоксилсодержащего PEG-p- (AAm-co-AN ). Затем 420 мг (28 мкмоль) карбоксилсодержащего PEG-p- (AAm-co-AN) растворяли в 10 мл ДМСО, добавляли 54 мг (280 мкмоль) EDC и 32,5 мг (280 мкмоль) NHS. и перемешивали при комнатной температуре 4 часа. Затем 147 мг (560 мкмоль) NTA и 1,12 ммоль триэтиламина растворяли в 10 мл смешанного раствора ДМСО / H 2 O (ДМСО: H 2 O = 3: 2), добавляли по каплям в указанный выше раствор и реагировал при комнатной температуре в течение 24 часов.После диализа против деионизированной воды с диализной мембраной (MWCO: 3,5 кДа) в течение 48 часов и лиофилизации получали конечный продукт NTA-PEG-p- (AAm-co-AN).

    Спектры 1 H-ЯМР полимеров получали с использованием ЯМР-спектрометра (AC-80, BrukerBioSpin, Германия), и спектры анализировали с помощью программного обеспечения MestReNova 6.1.1. p- (AAm-co-AN), PEG, PEG-p- (AAm-co-AN) и NTA-PEG-p- (AAm-co-AN) растворяли в DMSO- d6 в концентрациях 20 мг. / мл. Молекулярные массы p- (AAm-co-AN) и PEG-p- (AAm-co-AN) анализировали с использованием гель-проникающей хроматографии (GPC) с ДМСО в качестве элюента.Колонки PLgel MIXED-C (размер частиц: 5 мкм; размеры: 7,5 мм × 300 мм), калиброванные с помощью узких стандартов монодисперсного декстрана, использовали с детектором дифференциального показателя преломления. Скорость потока составляла 0,6 мл / мин. Полимеры диспергировали в воде в концентрации 2 мг / мл, чтобы облегчить определение значения UCST, оптическое пропускание растворов полимеров при различных температурах измеряли при 637 нм с использованием спектрофотометра в ультрафиолетовой и видимой области (UV-2401, Shimadzu, Япония). .Значение UCST для p- (AAm-co-AN) определяли при температуре, когда оптическое пропускание становилось постоянным. Критическую концентрацию мицелл (CMC) NTA-PEG-p- (AAm-co-AN) определяли с использованием флуоресцентной спектроскопии и пирена в качестве зонда. Сначала пирен растворяли в ацетоне при концентрации 0,0012 мг / мл и добавляли в пробирки. После выпаривания ацетона при 50 ° C добавляли 5 мл растворов полимера с различными концентрациями в диапазоне от 2 до 1000 мкг / мл. После обработки раствора ультразвуковой обработкой на водяной бане в течение 30 мин спектры излучения регистрировали на флуоресцентном спектрофотометре (F-2500, Hitachi High-Technologies Co., Япония) при комнатной температуре. Длина волны возбуждения составляла 336 нм, а ширина щели составляла 10 нм (возбуждение) и 2,5 нм (излучение). Эмиссию пирена контролировали в диапазоне длин волн 360–450 нм. Из спектров испускания пирена было проанализировано отношение интенсивностей первого пика (I 1 , 374 нм) к третьему пику (I 3 , 384 нм) и использовано для расчета CMC, и результат был рассчитан следующим образом: Microsoft Excel 2019.

    Температурная чувствительность пустых мицелл

    NTA-PEG-p- (AAm-co-AN) диспергировали в воде при концентрации 0.5 мг / мл с последующими 30 раундами ультразвуковой обработки зондового типа (импульсы каждые 2 с в течение 3 с, 400 Вт). После перемешивания при 25 ° C в течение 0,5 ч получали раствор холостых мицелл. Раствор холостых мицелл разделяли на четыре части и инкубировали при различных температурах (25, 37, 43, 50 ° C) в течение 0,5 ч, капали на предварительно нагретые медные сетки и сушили при соответствующей температуре. Впоследствии морфология пустых мицелл при различных температурах наблюдалась с помощью ПЭМ.

    Способность мицелл хелатировать Ni

    2+

    Три миллиграмма NTA-PEG-p- (AAm-co-AN) диспергировали в 1 мл воды и обрабатывали ультразвуковым датчиком в течение 30 циклов, перемешивая при 25 ° C. ° C для 0.5 ч. Затем добавляли 0,45 мг NiCl 2 · H 2 O и смесь перемешивали еще 2 часа. После диализа против воды (MWCO: 3,5 кДа) для удаления избытка Ni 2+ и лиофилизации содержание Ni 2+ в мицеллах было обнаружено с помощью масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) (NexION300X, PerkinElmer, СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ). NTA-PEG-p- (AAm-co-AN) без NiCl 2 · H 2 O служил контролем.

    Получение и характеристика совместно загруженных мицелл DOX / SCH, модифицированных Е-селектином (ES-DSM)

    DOX, используемый для получения мицелл, нагруженных лекарственным средством, был получен реакцией между DOX · HCl и двумя молярными эквивалентами триэтиламина. в ДМСО в течение 24 ч.Диализ против воды для осаждения нерастворимого DOX с последующим центрифугированием и лиофилизацией для получения порошка DOX для дальнейшего использования. Двадцать миллиграммов NTA-PEG-p- (AAm-co-AN) диспергировали в 3 мл воды и обрабатывали ультразвуковым датчиком в течение 30 циклов, перемешивая при 25 ° C в течение 0,5 ч, с образованием стабильных пустых мицелл. DOX и SCH 58261 (SCH) растворяли вместе в ДМСО до конечных концентраций 0,8 и 0,2 мг / мл соответственно. Затем к раствору мицелл при постоянном перемешивании добавляли по каплям 1 мл раствора DOX / SCH в ДМСО (DOX: SCH: полимер = 4: 1: 100).Затем добавляли 3 мг NiCl 2 · H 2 O и смесь перемешивали при 25 ° C в течение еще 2 часов с последующим диализом против воды (MWCO: 3,5 кДа) в течение 24 часов и центрифугированием при 1800 × г в течение 10 мин для удаления агрегатов неинкапсулированного DOX / SCH. В конечном итоге раствор совместно загруженных мицелл DOX / SCH (DSM) лиофилизировали и хранили при 4 ° C. E-селектин может быть введен на поверхность DSM между взаимодействием His-метки E-селектина и Ni-NTA полимера.Вкратце, различные концентрации E-селектина (0, 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 3 мкг / мл) добавляли к раствору DSM (при концентрации полимера 1 мг / мл), соответственно, инкубировали при 37 °. C в течение 1 ч и далее при 4 ° C в течение ночи, чтобы получить DSM, модифицированный E-селектином (ES-DSM). Получение нагруженных DOX мицелл (DM и ES-DM) было таким же, как указано выше, за исключением отсутствия SCH. Размеры частиц и дзета-потенциалы DSM и ES-DSM регистрировали методом динамического рассеяния света (DLS) (Zetasizer, 3000HS, 66 Malvern Instruments Ltd.). Морфологию ES-DSM наблюдали с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ТЕМ) (JEOL JEM-1230, Япония). Эффективность инкапсуляции (EE) и загрузка лекарственного средства (DL) определяли с помощью флуороспектрального фотометра (DOX: Ex = 480 нм, Em = 560 нм, ширина щели = 5 нм; SCH: Ex = 320 нм, Em = 385 нм, ширина щели = 5 нм). Вкратце, нагруженные лекарственным средством мицеллы были разрушены ДМСО, и было определено общее содержание DOX и SCH. EE% и DL% рассчитывались по следующим формулам:

    $$ {{{{{{\ rm {EE}}}}}} \% = \ frac {{{{{{{\ rm {mass}}}}} }} \, {{{{{\ rm {of}}}}}} \, {{{{{{\ rm {drug}}}}}} \, {{{{{\ rm {инкапсулированный}}} }}} \, {{{{{\ rm {into}}}}}} \, {{{{{{\ rm {мицеллы}}}}}}} {{{{{{{\ rm {масса}}) }}}} \, {{{{{\ rm {of}}}}}} \, {{{{{\ rm {drug}}}}}} \, {{{{{{\ rm {добавлено}}) }}}}}} \ times 100 \% $$

    (1)

    $$ {{{{{\ rm {DL}}}}}} \% = \ frac {{{{{{{\ rm {mass}}}}}}} \, {{{{{\ rm { of}}}}}} \, {{{{{\ rm {drug}}}}}} \, {{{{{{\ rm {инкапсулированный}}}}}} \, {{{{{\ rm {into}}}}}} \, {{{{{{\ rm {micelles}}}}}}} {{{{{{{\ rm {mass}}}}}} \, {{{{{\ rm {of}}}}}} \, {{{{{\ rm {drug}}}}}} \ mbox {-} {{{{{\ rm {loaded}}}}}} \, {{ {{{\ rm {мицеллы}}}}}}} \ times 100 \% $$

    (2)

    Изменения размера мицелл, вызванные термическим воздействием

    Изменения размера мицелл в ответ на температуру контролировали с помощью DLS.Измеряли размеры пустых мицелл, DSM и ES-DSM при различных температурах (5, 15, 25, 37, 43, 50 ° C). Перед измерением образцы (при концентрации полимера 1 мг / мл) инкубировали при соответствующей температуре в течение 10 мин. Для каждого образца есть три повторяющиеся группы.

    Термочувствительное поведение высвобождения лекарственного средства in vitro ES-DSM

    Профили высвобождения DOX и SCH ES-DSM при различных температурах были протестированы методом диализа. Мешки для диализа (MWCO: 3.5 кДа), содержащий 1 мл свободного DOX и SCH (DS), и ES-DSM (концентрации DOX и SCH составляли 90 и 15 мкг / мл соответственно) погружали в пробирки Falcon, содержащие 30 мл PBS (pH 7,4). Эти пробирки помещали в шейкеры-инкубаторы (37 и 43 ° C соответственно) и горизонтально встряхивали со скоростью 60 об / мин. В каждый заданный момент времени среду для высвобождения собирали и заменяли свежим PBS. Содержание DOX и SCH в высвобождающих средах определяли с помощью флюороспектрального фотометра. Каждый момент времени выполнялся трижды.

    Биосовместимость мицелл на лейкоцитах

    Для получения лейкоцитов кровь мышей брали путем иссечения глазных яблок и лейкоциты выделяли с помощью набора для разделения лейкоцитов периферической крови мышей в соответствии с инструкциями производителя (Solarbio, Китай). Цитотоксичность холостых мицелл по отношению к лейкоцитам измеряли с помощью анализа CCK-8. Вкратце, лейкоциты суспендировали в среде RPMI 1640 и высевали в 96-луночный планшет при плотности 1 × 10 4 клеток на лунку, а затем подвергали воздействию пустых мицелл в серии концентраций (0, 100, 200, 400, 800 , 1000 мкг / мл) за разное время (1, 2, 4, 8 ч).Затем добавляли 10 мкл раствора CCK-8 и инкубировали в течение 1 ч, после чего измеряли оптическую плотность каждой лунки с помощью ридера для микропланшетов при 450 нм. Жизнеспособность клеток рассчитывалась по отношению к отрицательным клеткам без воздействия тестируемых агентов. Все эксперименты повторяли трижды.

    Затем исследовали цитотоксичность ES-DSM по отношению к лейкоцитам. Лейкоциты высевали в 96-луночный планшет при плотности 1 × 10 4 клеток на лунку и подвергали воздействию ES-DSM при различных концентрациях DOX (6.5, 12,5, 25, 31,5, 37,5 мкг / мл) за разное время (1, 2, 4, 8 ч). Жизнеспособность клеток измеряли с помощью анализа CCK-8. Все эксперименты повторяли трижды.

    Хемотаксис и проникающая способность лейкоцитов исследовали с помощью анализа миграции через лунки (размер пор поликарбонатной мембраны через лунки составлял 8 мкм). Вкратце, лейкоциты подвергали воздействию DSM или ES-DSM при концентрации DOX 37,5 мкг / мл в течение 8 часов. После трехкратной промывки PBS лейкоциты суспендировали в среде RPMI 1640, добавленной в верхнюю камеру трансвелл, которая была прикреплена с помощью HUVEC.Нижнюю камеру трансвелл заполняли средой RPMI 1640, содержащей хемокины (10 нг / мл CXCL2 и 100 нг / мл CXCL12). Через 4 ч инкубации лейкоциты в нижней камере наблюдали под микроскопом, затем лейкоциты собирали и подсчитывали их количество с помощью цитометрии. Процент трансвеллеров рассчитывался по формуле:

    $$ {{{{{\ rm {Transwell}}}}}}} \% = \ frac {{{{{{{{\ rm {N}}}}}}} } _ {{{{{{{\ rm {lower}}}}}} \, {{{{{{\ rm {champer}}}}}}}} {{{{{{{{\ rm {N}}) }}}}} _ {{{{{\ rm {total}}}}}}}} \ times 100 \% $$

    (3)

    Одновременно мышам внутривенно вводили DSM или ES-DSM и через 24 часа выделяли лейкоциты.Хемотаксис и проникающая способность выделенных лейкоцитов также анализировали с помощью трансвелл, как упомянуто выше, и также рассчитывали процент трансвелл.

    Лейкоцит-адгезионная способность ES-DSM

    Двести микролитров DSM или ES-DSM (концентрации DOX и SCH составляли 300 и 50 мкг / мл соответственно) вводили мышам через хвостовую вену, а затем через хвостовую вену. Через 8 и 24 ч после инъекции лейкоциты обработанных мышей выделяли с помощью набора для разделения лейкоцитов периферической крови мышей в соответствии с инструкциями производителя (Solarbio, Китай).Флуоресценцию DOX на полученных лейкоцитах анализировали с помощью проточной цитометрии (ACEA NovoCyte, США) и конфокального лазерного сканирующего микроскопа (CLSM) (Leica SP8, Германия). Кроме того, лейкоциты были выделены через 24 часа после инъекции ES-DSM, Т-лимфоциты и нейтрофилы были помечены антителами APC-anti-CD3 (№ по каталогу 100235, 1:40) или CD16 (№ по каталогу 158005, 1:40) (BioLegend , США), соответственно, наблюдаемые CLSM.

    Термочувствительное поведение мицелл при высвобождении лекарственного средства на клеточном уровне

    Сначала в мицеллы загружали нильский красный.Получение мицелл, нагруженных нильским красным, было таким же, как и DSM, за исключением того, что использованное модельное лекарственное средство было нильским красным вместо DOX / SCH. Клетки 4T1 суспендировали в среде RPMI 1640 и высевали в 12-луночный планшет при плотности 1 × 10 5 клеток на лунку и оставляли для прикрепления в течение ночи. Затем клетки обрабатывали свободными мицеллами, содержащими нильский красный или нильский красный (при конечной концентрации нильского красного 0,1 мкг / мл), и группы, обработанные гипертермией, помещали в инкубатор для клеток (43 ° C и 5% CO . 2 , 30 мин) сразу с последующей инкубацией при 37 ° C в течение 6 часов.После трехкратной промывки PBS клетки собирали и интенсивность флуоресценции определяли с помощью проточной цитометрии. Кроме того, флуоресценцию клеток также наблюдали с помощью CLSM. После инкубации и трехкратной промывки PBS клетки фиксировали и ядра окрашивали DAPI с последующим наблюдением CLSM.

    Затем в мицеллы загружали ДОКС. Свободные мицеллы, нагруженные DOX и DOX, добавляли к клеткам 4T1 до конечной концентрации DOX 4,5 мкг / мл. После лечения гипертермией и 6-часовой инкубации клетки трижды промывали PBS и фиксировали.После окрашивания DAPI клетки наблюдали с помощью CLSM.

    Цитотоксичность и апоптоз

    Во-первых, цитотоксичность холостых мицелл измеряли с помощью МТТ-анализа. Клетки 4T1 суспендировали в среде RPMI 1640 и высевали в 96-луночный планшет при плотности 1 × 10 4 клеток на лунку и оставляли для прикрепления в течение ночи. Затем клетки подвергали воздействию пустых мицелл в серии концентраций (0, 100, 200, 400, 600, 800, 1000 мкг / мл) в течение 48 часов. Группы, обработанные гипертермией, помещали в инкубатор для клеток при 43 ° C на 30 мин с последующей инкубацией при 37 ° C до 48 часов.Затем 20 мкл раствора 3- (4,5-диметил-2-тиазолил) -2,5-дифенил-2H-тетразолийбромида (МТТ) (5 мг / мл) добавляли в каждую лунку еще на 4 часа. инкубация при 37 ° C. После этого среду заменяли 100 мкл ДМСО для растворения пурпурных кристаллов формазана на дне лунки. Планшет встряхивали в течение 30 мин, и оптическую плотность раствора в каждой лунке измеряли с помощью устройства для считывания микропланшетов при 570 нм. Жизнеспособность клеток рассчитывалась по отношению к отрицательным клеткам без воздействия тестируемых агентов.Все эксперименты повторяли трижды.

    Затем с помощью МТТ-анализа определяли цитотоксичность свободного DOX / SCH (DS), DSM и ES-DSM в сочетании с гипертермией или без нее. Клетки 4T1 суспендировали в среде RPMI 1640 и высевали в 96-луночный планшет при плотности 1 × 10 4 клеток на лунку и оставляли для прикрепления в течение ночи. Затем клетки подвергали воздействию DS, DSM или ES-DSM при различных концентрациях лекарства в течение 48 ч (соотношение концентраций DOX и SCH составляет 6: 1). Группы, обработанные гипертермией, немедленно помещали в инкубатор клеток, который был предварительно установлен на 43 ° C в течение 30 минут после воздействия тестируемых агентов, с последующей инкубацией при 37 ° C в течение 48 часов.Жизнеспособность клеток измеряли, как описано выше.

    Апоптоз клеток, индуцированный DS, DSM и ES-DSM в сочетании с гипертермией или без нее, исследовали с помощью проточной цитометрии. Клетки 4T1 суспендировали в среде RPMI 1640 и высевали в 12-луночный планшет при плотности 1 × 10 5 клеток на лунку и оставляли для прикрепления в течение ночи. Впоследствии клетки подвергали воздействию DS, DSM или ES-DSM (концентрации DOX и SCH составляли 4,5 и 0,75 мкг / мл соответственно) и обрабатывали с гипертермией или без нее.После 24-часовой инкубации клетки собирали и окрашивали с помощью набора для обнаружения апоптоза Annexin V-FITC / PI (Beyotime Biotech, Китай) в соответствии с инструкциями производителя с последующим анализом на проточном цитометре.

    Обнаружение биомаркеров ICD

    Обнаружено воздействие DAMP (CRT, HMGB1 и ATP) опухолевых клеток после различного лечения. Вкратце, клетки 4T1 обрабатывали DS, DSM или ES-DSM (концентрации DOX и SCH составляли 4,5 мкг / мл и 0,75 мкг / мл соответственно) с гипертермией или без нее.Воздействие CRT наблюдали по иммунофлуоресценции с помощью CLSM в течение 12 часов (моноклональные антитела кролика к кальретикулину, каталожный номер AF1666, 1: 500, Beyotime, Китай). Полуколичественный анализ выполняли с использованием программного обеспечения Image J. После инкубации в течение 48 часов супернатант клеточной культуры собирали, содержание АТФ определяли с помощью набора для анализа АТФ, а HMGB1 определяли с помощью набора для ELISA в соответствии с инструкциями производителя.

    Совместная инкубация опухолевых клеток и DC, происходящих из костного мозга.

    Мышиные DC, полученные из костного мозга (BMDC), выделяли от самок мышей Balb / c в возрасте 6 недель.Вкратце, костный мозг мышей собирали промыванием бедренных и большеберцовых костей PBS и лизировали эритроциты. Оставшиеся клетки дважды промывали PBS и культивировали в полной среде RPMI 1640, содержащей рекомбинантный мышиный GM-CSF (20 нг / мл) (MedChemExpress, США), в течение 6 дней для получения незрелых DC. На 7-й день незрелые DC инкубировали совместно с клетками 4T1, которые ранее были обработаны PBS, DS, DSM или ES-DSM (концентрации DOX и SCH составляли 4,5 мкг / мл и 0,6 мкг / мл).75 мкг / мл соответственно) (с добавкой или без гипертермии) 24 ч назад. После 48-часовой совместной инкубации DC окрашивали указанными антителами, включая PE-CD80 (каталожный номер 104707, 1:40, BioLegend, США), APC-CD86 (каталожный номер 105011, 1:40, BioLegend, США). и PE-MHC II (№ по каталогу 12-5321-81, 1: 1000, ThermoFisher, США), проанализированы методом проточной цитометрии. Кроме того, уровни цитокинов в супернатанте системы совместной инкубации, включая IL-12p70, IL-6 и IL-10, определяли с помощью наборов для ELISA в соответствии с инструкциями производителя.

    Кроме того, незрелые DC инкубировали совместно с клетками 4T1, которые предварительно обрабатывали D (только DOX), DS, DM, DSM, ES-DM или ES-DSM (концентрации DOX и SCH составляли 4,5 мкг / мл и 0,75 мкг / мл соответственно) и дополнили гипертермией 24 часа назад. После 48-часовой совместной инкубации в присутствии 1 мкМ (доза, имитирующая концентрацию аденозина в микроокружении опухоли) NECA (аналог аденозина), DC окрашивали указанными антителами, включая PE-CD80 (кат. 104707, 1:40, BioLegend, США), APC-CD86 (Cat # 105011, 1:40, BioLegend, США) и PE-MHC II (Cat # 12-5321-81, 1: 1000, ThermoFisher, США) , проанализированы методом проточной цитометрии.Кроме того, уровни цитокинов в супернатанте системы совместной инкубации, включая IL-12p70, IL-6 и IL-10, определяли с помощью наборов для ELISA в соответствии с инструкциями производителя.

    Совместная инкубация опухолевых клеток, ДК костного мозга и лимфоцитов селезенки.

    Лимфоциты селезенки экстрагировали из селезенки мышей Balb / c, используя центрифугирование в градиенте плотности лимфоцитов с Ficoll-paque PREMIUM. Незрелые DC и лимфоциты совместно инкубировали с клетками 4T1, которые предварительно обрабатывали PBS, DS, DSM или ES-DSM (концентрации DOX и SCH составляли 4.5 и 0,75 мкг / мл соответственно) (с добавкой или без гипертермии) 24 часа назад. После 48-часовой совместной инкубации лимфоциты были окрашены указанными антителами, включая FITC-CD3 (каталожный номер 100204, 1: 200), APC-CD8 (каталожный номер 100712, 1: 100), PE-CD4 (каталожный номер 100408). , 1: 100) и Percific Blue-Foxp3 (№ по каталогу 126410, 1:50) (BioLegend, США), проанализированные методом проточной цитометрии. Кроме того, уровни цитокинов в супернатанте системы совместной инкубации, включая TNF-α, IL-2 и IFN-γ, определяли с помощью наборов для ELISA в соответствии с инструкциями производителя.

    Кроме того, незрелые DC и лимфоциты были совместно инкубированы с клетками 4T1, которые ранее были обработаны D, DS, DM, DSM, ES-DM или ES-DSM (концентрации DOX и SCH составляли 4,5 и 0,75 мкг / мл соответственно) и дополнили гипертермией 24 ч назад. После 48-часовой совместной инкубации в присутствии 1 мкМ NECA лимфоциты были окрашены указанными антителами, включая FITC-CD3 (каталожный номер 100204, 1: 200), APC-CD8 (каталожный номер 100712, 1: 100). PE-CD4 (№ по каталогу 100408, 1: 100) и Percific Blue-Foxp3 (№ по каталогу 126410, 1:50) (BioLegend, США), проанализированные методом проточной цитометрии.Кроме того, уровни цитокинов в супернатанте системы совместной инкубации, включая TNF-α, IL-2 и IFN-γ, определяли с помощью наборов для ELISA в соответствии с инструкциями производителя.

    Биораспределение DSM и ES-DSM

    Модели ортотопических опухолей были созданы путем подкожной инъекции клеток 4T1 (5 × 10 5 ), диспергированных в бессывороточной среде RPMI 1640, в третью подушечку груди мышей Balb / c. Лечение началось, когда объем опухоли достиг 500 мм 3 .Для наблюдения и визуализации биораспределения мицелл загруженные ICG мицеллы были приготовлены так же, как DSM, и модификация E-селектина была такой же, как ES-DSM. Двести микролитров мицелл, нагруженных ICG, или мицелл, нагруженных ES-ICG, вводили мышам через хвостовую вену, и через 2, 6, 12, 24 ч после инъекции обработанные мыши были анестезированы, а изображения флуоресценции были получены Maestro. система визуализации in vivo. Через 24 часа после инъекции мышей умерщвляли для извлечения основных органов (сердца, печени, селезенки, легких, почек и опухоли).Были получены изображения флуоресценции, и интенсивность флуоресценции этих органов была измерена ex vivo с использованием системы визуализации in vivo. Флуоресценцию ICG и CD45 в опухолях анализировали иммунофлуоресценцией и наблюдали с помощью CLSM.

    Противоопухолевое исследование in vivo

    Всего ортотопически инъецировали 5 × 10 5 клеток 4T1 в одну из подушечек груди мышей Balb / c. Через 1 неделю мышей случайным образом разделили на восемь групп (по 6 мышей в группе), чтобы, соответственно, получать одну из следующих обработок один раз каждые 3 дня: физиологический раствор, физиологический раствор + MW, DS + MW, DSM + MW, ES-DSM. , ES-DM + MW, ES-DSM + MW, ES-DSM + MW + анти-CD8, для четырехкратного лечения.3 мг / кг DOX и 0,5 мг / кг SCH на дозу использовались при лечении и через 24 часа после в / в. После инъекции тестируемых агентов мягкая микроволновая печь (MW) применялась локально в течение 30 мин (8 Вт). Микроволновый зонд располагали на расстоянии 1 см от фиксированного животного и ориентировали в сторону ортотопической опухоли груди. Антитело к CD8 (каталожный номер BE0004-1, BioXcell, США) вводили внутрибрюшинно (ip) для истощения Т-клеток CD8 + в дни –3 и обрабатывали каждые 3 дня до конца мониторинга (100 мкг / мышей на инъекцию).Массу тела и объем опухоли контролировали каждые 2 дня, а также время выживания. Объем опухоли рассчитывали по формуле: a 2 × b /2, в которой a и b представляют наименьший и наибольший диаметры соответствующей опухоли соответственно.

    Для того, чтобы оценить эффективность SCH, мышей с опухолью 4T1 были случайным образом разделены на три группы (по 6 мышей в группе), чтобы, соответственно, получать одну из следующих обработок один раз в 3 дня: физиологический раствор + MW, SCH + MW , ES-SM + MW, для четырехкратной обработки.0,5 мг / кг SCH на дозу применяли при лечении и через 24 ч после в / в. После инъекции тестируемых агентов микроволновая печь (MW) применялась локально в течение 30 мин (8 Вт). Объем опухоли контролировали каждые 2 дня.

    В конце мониторинга на 23-й день мышей умерщвляли, собирали основные органы (сердце, печень, селезенку, легкие, почки и опухоль) и фиксировали в 4% параформальдегиде, заливали парафином, разрезали на 5 мкм. срезов и окрашивали H&E, затем исследовали под световым микроскопом. Апоптоз опухолевой ткани также исследуют с помощью иммунофлуоресценции окрашивания TUNEL.Чтобы продемонстрировать ICD опухолевых тканей, уровень воздействия CRT изучали с помощью иммунофлуоресценции и наблюдали с помощью CLSM. Чтобы изучить иммунный ответ, инфильтрацию Т-клеток CD8 + и Treg (Foxp3) в опухоли анализировали с помощью иммунофлуоресценции, в то время как инфильтрацию активных Т-клеток (CD69) и перфорина изучали с помощью иммуногистохимии. Т-клетки (CD3 + CD8 + и CD3 + CD4 + ) в PBMC, селезенке и опухоли выделяли центрифугированием в градиенте плотности и окрашивали соответствующими флуоресцентно-меченными антителами, а затем анализировали проточной цитометрией.CD3 + CD4 + Foxp3 + Т-клетки в опухоли и CD3 + Т-клетки CD8 + CD44 + Т-клетки в селезенке и опухоли окрашивали соответствующими антителами, упомянутыми выше, и оценивали с помощью проточной цитометрии. В частности, CD44 был помечен антителом PerCP-CD44 (каталожный № 103035, 1: 100, BioLegend, США). Кроме того, селезенку и опухоль измельчали ​​на ледяной бане с помощью гомогенизатора, супернатант после центрифугирования (16000 × г, , 10 мин, 4 ° C) собирали для измерения.Уровни TNF-α, IFN-γ и IL-2 в сыворотке, селезенке и опухоли исследовали с использованием наборов для ELISA в соответствии с инструкциями производителя. ДК (CD11c + CD80 + и CD11c + CD86 + ), выделенные из опухоли и сигнального лимфатического узла (SLN), также окрашивали соответствующими антителами и анализировали с помощью проточной цитометрии.

    В отдельном эксперименте по изучению вклада ИКД в иммунотерапию опухолей, мышей с опухолью 4T1 случайным образом разделили на три группы (по 6 мышей в группе), чтобы, соответственно, получать одно из следующих курсов лечения один раз в 3 дня: физиологический раствор. + MW, ES-DSM + MW, ES-DSM + MW + CD39 / анти-CRTα, для четырехкратного лечения.Антитело против CRT (каталожный номер ab223614, Abcam, США) (10 мкг / мышь на инъекцию) и экто-АТФазу CD39 (каталожный номер 4398-EN-010, R&D System, США) (1 мкг / мышь на инъекцию). внутрибрюшинно (ip) вводят каждые 3 дня для блокирования CRT и метаболизма АТФ, начиная с -3 дня. Объем опухоли контролировали каждые 2 дня. Мышей умерщвляли на 23 день, DC (CD11c + ) и Т-клетки (CD3 + CD8 + и CD3 + CD4 + ) в опухолях окрашивали соответствующими антителами и анализировали с помощью проточной цитометрии.Кроме того, воздействие CRT и инфильтрация CD8 + Т-клеток в опухоли были проанализированы с помощью иммунофлуоресценции.

    Также была создана модель метастатического рака груди в легкие для дальнейшего исследования эффективности лечения метастатического рака. Первоначально мышей с ортотопической опухолью молочной железы устанавливали путем инъекции 5 × 10 5 клеток 4T1. Шесть дней спустя внутривенно вводили 1 × 10 5 клеток Luc-4T1. Затем мышей случайным образом распределяли по пяти группам (по 3 мыши в группе), чтобы, соответственно, получать одну из следующих обработок один раз каждые 3 дня: физиологический раствор + MW, DS + MW, DSM + MW, ES-DM + MW, ES. -DSM + MW, для четырехкратного лечения.При лечении использовали 3 мг / кг DOX и 0,5 мг / кг SCH на дозу, а через 24 часа после в / в применяли МВ (8 Вт, 30 мин). инъекция тестового агента. Микроволновый зонд располагали на расстоянии 1 см от фиксированного животного и ориентировали в сторону ортотопической опухоли груди. За ростом метастазов в легких следили с помощью системы визуализации IVIS Spectrum (PerkinElmer, США) после внутрибрюшинного введения D-люциферина (15 мг / мл, 200 мкл). В конце мониторинга на 20-й день мышей умерщвляли и получали флюоресцентные изображения легких.

    Исследования рецидива опухоли и повторного вызова были дополнительно инвестированы. Мыши с ортотопической опухолью молочной железы были созданы, как указано выше, и получали различные виды лечения. После 4-кратного лечения 90% первичной опухоли было удалено хирургическим путем на 12-й день, ложе опухоли дополнительно контролировали и каждые 2 дня рассчитывали объем рецидива опухоли. Одновременно 5 × 10 5 клеток 4T1 были инокулированы в подушечки груди на другой стороне мышей на 12 день.Повторно зараженная опухоль также контролировалась каждые 2 дня. В конце мониторинга на 30 день мышей умерщвляли и повторно зараженную опухоль собирали для анализа инфильтрации CD8 + Т-клеток и Treg (Foxp3) с помощью иммунофлуоресценции. Кроме того, после лечения мышей с ортотопической опухолью молочной железы ES-DSM + MW, 5 × 10 5 клеток CT26 были инокулированы подкожно в левую заднюю конечность на 12 день. Повторно зараженная опухоль CT26 также контролировалась каждые 2 дня. .

    Анализ гемолиза

    Были получены образцы свежей крови мышей, стабилизированные этилендиаминтетрауксусной кислотой, а затем эритроциты были выделены из сыворотки центрифугированием при 250 × g в течение 15 мин. После пятикратной промывки физиологическим раствором очищенную кровь разбавляли до 2% суспензии эритроцитов, а затем 0,5 мл суспензии эритроцитов добавляли в 1,5 мл пробирки Эппендорфа и смешивали со следующими агентами: (1) 0,5 мл физиологического раствора в качестве отрицательный контроль, (2) 0,5 мл чистой воды в качестве положительного контроля, (3) 0.5 мл холостых мицелл (M) при 2 мг / мл, (4) 0,5 мл бланковых мицелл, модифицированных E-селектином (ES-M), при 2 мг / мл, (5) 0,5 мл DSM при концентрации мицелл 2 мг / мл и (6) 0,5 мл ES-DSM при концентрации мицелл 2 мг / мл. Все смеси встряхивали и выдерживали при комнатной температуре в течение 3 ч. Наконец, смеси центрифугировали при 7200 × g в течение 5 минут и оптическую плотность супернатантов определяли при 541 нм с использованием ультрафиолетового спектрофотометра. Процент гемолиза эритроцитов рассчитывали следующим образом:

    $$ {{{{{\ rm {Percent}}}}}} \, {{{{{\ rm {hemolysis}}}}}} \, \% = \ frac {{{{{{{\ rm {A}}}}}}} _ {{{{{{{\ rm {sample}}}}}}} — {{{{{{{\ rm {A }}}}}}} _ {{{{{{\ rm {negative}}}}}}}} {{{{{{{{\ rm {A}}}}}}}} _ {{{{{ {\ rm {положительный}}}}}}} — {{{{{{{\ rm {A}}}}}}}} _ {{{{{{{\ rm {negative}}}}}}}}} \ умножить на 100 \% $$

    (4)

    Статистический анализ

    Статистические расчеты были выполнены с использованием программного обеспечения Prism 7 (GraphPad).

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *