Anti-inflammatory components of the Vietnamese starfish Protoreaster nodosus

Abstract

BackgroundIn the present study, we examined the inhibitory effects of a methanolic extract, dichloromethane fraction, water layer, and polyhydroxylated sterols (1–4) isolated from the Vietnamese starfish Protoreaster nodosus on pro-inflammatory cytokine (IL-12 p40, IL-6, and TNF-α) production in LPS-stimulated bone marrow-derived dendritic cells (BMDCs) using enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA).ResultsThe methanolic extract and dichloromethane fraction exerted potent inhibitory effects on the production of all three pro-inflammatory cytokines, with IC50 values ranging from 0.60 ± 0.01 to 26.19 ± 0.64 μg/mL. Four highly pure steroid derivatives (1–4) were isolated from the dichloromethane fraction and water layer of P. nodosus. Potent inhibitory activities were also observed for (25S) 5α-cholestane-3β,4β,6α,7α,8β,15α,16β,26-octol (3) on the production of IL-12 p40 and IL-6 (IC50s = 3.11 ± 0.08 and 1.35 ± 0.03 μM), and for (25S) 5α-cholestane-3β,6α,8β,15α,16β,26-hexol (1) and (25S) 5α-cholestane-3β,6α,7α,8β,15α,16β,26-heptol (2) on the production of IL-12 p40 (IC50s = 0.01 ± 0.00 and 1.02 ± 0.01 μM). Moreover, nodososide (4) exhibited moderate inhibitory effects on IL-12 p40 and IL-6 production.ConclusionThis is the first report of the anti-inflammatory activity from the starfish P. nodosus. The main finding of this study is the identification oxygenated steroid derivatives from P. nodosus with potent anti-inflammatory activities that may be developed as therapeutic agents for inflammatory diseases.

Marine natural products

“…998 Polyhydroxylated sterols from the Vietnamese urchin Diadema savignyi induce apoptosis in HTCLs via inactivation of the MAPK/ERK1/2 pathway 999 while sterols from the starsh Protoreaster nodosus were found to inhibit the production of pro-inammatory cytokines including IL-12 p40, IL-6 and TNF-a in LPS-stimulated bone marrow-derived dendritic cells. 1000 Puried saponins from Chinese collections of Holothuria moebii exhibited in vitro cytotoxicity towards a panel of HTCLs and a total saponin fraction (mixture) inhibited CT-26 tumour growth in mice. 1001 In a detailed study, the triterpene glycoside stichoposide D (Thelenota anax) was found to induce apoptosis in vitro in human leukemia cells through activation of CerS6 (ceramide synthase) and p38 kinase, and that similar activation properties were observed in vivo towards HL-60 and K562 xenogras.…”

Marine Pharmacology in 2014–2015: Marine Compounds with Antibacterial, Antidiabetic, Antifungal, Anti-Inflammatory, Antiprotozoal, Antituberculosis, Antiviral, and Anthelmintic Activities; Affecting the Immune and Nervous Systems, and Other Miscellaneous Mechanisms of Action

“…nov. strain MT1.1, isolated from a Mariana Trench sediment at a depth of 10,898 m [189]; a novel sesquiterpene dysifragilone A (173), isolated from the South China Sea sponge Dysidea fragilis [190]; a new xenicane 4α-hydroxypachylactone (174), isolated from a Chinese brown alga Dictyota plectens [191]; a polyketide comaparvin (175), isolated from the Taiwanese marine crinoid Comanthus bennetti [192]; two novel eunicellin-type diterpenoids hirsutalins N and S (176, 177) and a new tocopherol-derived metabolite hirsutocospiro A (178), isolated from the Taiwanese soft coral Cladiella hirsuta [193][194][195]; a new cembranoid isosinulaflexiolide K (179), isolated from cultured Taiwanese soft corals Sinularia sandensis and Sinularia flexibilis [196]; a novel 9,11-secogorgosteroid klyflaccisteroid F (180), isolated from the Taiwaneses soft coral Klyxum flaccidum [197]; new eunicellin-type diterpenoids krempfielins N (181), Q (182), and R (183), isolated from a Taiwanese soft coral Cladiella krempfi [198,199]; a methylfarnesylquinone (184), isolated from the Taiwanese marine brown alga Homeostrichus formosana [200]; a novel steroid monanchosterol B (185), isolated from the Korean sponge Monanchora sp. [201]; a oxygenated steroid derivative (186), isolated from the Vietnamese starfish Protoreaster nodosus [202]; a new spirobisnaphthalene rhytidenone C (187), isolated from an extract of a cultured fungal endophyte Rhytidhysteron sp. AS21B isolated from a Thailandese mangrove area [203]; a known terpenoid sarcocrassocolide E (188), isolated from a Taiwanese soft coral Sarcophyton crassocaule [204]; a new cembrane diterpenoid sinulacembranolide A (189), isolated from the Taiwanese soft coral Sinularia gaweli [205]; a new eudesmane-type sesquiterpene thomimarine B (190), isolated from the fungus Penicillium thomii KMM 4667 isolated from the Japanese sea grass Zostera marina [206]; and a novel diterpenoid tortuosene A (191), isolated from the Taiwanese soft coral Sarcophyton tortuosum …”

Điểm lại các nghiên cứu hóa học và hoạt tính sinh học một số loài sinh vật biển Việt Nam trong giai đoạn 2013‐2017

“…Hợp chất 160 thể hiện khả năng ức chế mạnh sự sản sinh cytokin tiền viêm IL-12 p40 và IL-6 (IC 50 = 3,11±0,08 và 1,35±0,03 μM) và hợp chất 158 và 159 ức chế mạnh sự sản sinh IL-12 p40 (IC 50 = 0,01±0,00 và 1,02±0,01 μM) ở tế bào BMDCs được kích thích bằng LPS. [47] Ba steroit mới là sodium (24S)-5α-cholestane-3β,4β,5,6α,7β,8,14,15α,24-nonaol 6-sulfate (161) [48] Các hợp chất 161-168 có cấu trúc hóa học độc đáo và có thể sử dụng như các chất chỉ thị hóa học cho việc giám định loài sao biển này.…”

“…[51][52][53][54] Gần đây, nhóm nghiên cứu đã phân lập được một steroit glycosit mới là polyacanthoside A (188) từ loài sao biển Astropecten polyacanthus; [7] hai steroit glycosit mới từ loài Pentaceraster gracilis là pentaceroside A (189) và pentaceroside B (190) cùng với nodososide (191) và (5α,25S)-cholestane-3β,6α,8,15β,16β,26-hexol 3-O-[(2-O-methyl)-β-Dxylopyranoside] (192). [10] Hợp chất 191 cũng được nhóm nghiên cứu phân lập được từ loài sao biển Protoreaster nodosus và có hoạt tính ức chế sự tạo thành cytokin tiền viêm IL-12 p40 và IL-6 ở tế bào BMDCs được kích thích bằng LPS với giá trị IC 50 tương ứng là 12,47±0,38 và 23,18±0,46 M. [47] Ngoài ra, granulatoside A được phân lập từ loài sao biển Linckia laevigata; [55] linckoside B (193), halityloside A (194), halityloside B (195) và culcitoside C 5 (196) được phân lập từ loài sao biển Culcita novaeguineae. Các hợp chất 186, 187, 195 và 196 thể hiện hoạt tính gây độc trung bình trên năm dòng tế bào ung thư thử nghiệm là LNCaP, MCF7, KB, Hep-G2 và SK-MEL2.…”