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Blood-brain barrier permeability and neuroprotective effects of three main alkaloids from the fruits of Euodia rutaecarpa with MDCK-pHaMDR cell monolayer and PC12 cell line - 04/02/18

Doi : 10.1016/j.biopha.2017.12.017 
Yi-Nan Zhang 1, Yan-Fang Yang 1, Xiu-Wei Yang
 State Key Laboratory of Natural and Biomimetic Drugs, Department of Natural Medicines, School of Pharmaceutical Sciences, Peking University, Beijing 100191, China 

Corresponding author at: State Key Laboratory of Natural and Biomimetic Drugs, Department of Natural Medicines, School of Pharmaceutical Sciences, Peking University, Xueyuan Road 38, Haidian District Beijing 100191, China.State Key Laboratory of Natural and Biomimetic Drugs, Department of Natural Medicines, School of Pharmaceutical Sciences, Peking UniversityXueyuan Road 38, Haidian DistrictBeijing100191China

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Abstract

The fruits of Euodia rutaecarpa (Euodiae Fructus, EF), the widely used traditional Chinese medicine, have various central nervous system effects. Alkaloids following as evodiamine (EDM), rutaecarpine (RCP) and dehydroevodiamine (DEDM) are the major substances in EF. The MDCK-pHaMDR cell monolayer model was utilized as a blood-brain barrier (BBB) surrogate model to study their BBB permeability. The transport samples were analyzed by high performance liquid chromatography and the apparent permeability coefficients (Papp) were calculated. EDM and RCP showed high permeability through BBB by passive diffusion, while DEDM showed moderate permeability with efflux mechanism related to P-glycoprotein (P-gp). EDM and RCP could also reduce the efflux of DEDM probably by inhibiting P-gp. The neuroprotective effects of the three alkaloids were then studied on the PC12 cell line injured by 1-methyl-4-phenylpyridinium ion (MPP+) or hydrogen peroxide (H2O2). EDM could significantly reduce MPP+ or H2O2-induced cell injury dose-dependently. RCP could increase the cell viability in MPP+ treated group while DEDM showed a protective effect against H2O2 injury. This study predicted the permeability of EDM, RCP and DEDM through BBB and discovered the neuroprotective substance basis of EF as a potential encephalopathy drug.

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Abbreviations : EF, EDM, RCP, DEDM, Papp, P-gp, MPP+, H2O2, TCM, BBB, CNS, HPLC, DMEM, MTT, DMSO, FBS, HBSS, MeOH, ACN, OD, AP, BL, QC, RSD, r, TEER

Keywords : Fruits of Euodia rutaecarpa, Alkaloids, Blood-brain barrier, Permeability, Neuroprotection


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Vol 98

P. 82-87 - février 2018 Retour au numéro
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