Ellagic acid：多靶点调控激酶与氧化还原，揭示抗肿瘤与抗炎新机制

▲ Ellagic acid (T0465)，CAS: 476-66-4 的化学结构式

Ellagic acid (T0465)，CAS: 476-66-4 是一种增稠型四环天然产物，作为蛋白激酶CK2（亦称casein kinase 2）的高效ATP竞争性抑制剂，表现出IC50为40 nM、Ki为20 nM。通过占据CK2的ATP结合位点，Ellagic acid 直接阻断催化反应并抑制底物磷酸化，从而重塑依赖磷酸化的生长、生存与转录调控信号网络[1,2]。鉴于CK2具有构成性活性与广泛的底物谱，使用Ellagic acid 进行急性抑制可精确描绘CK2主导的信号节点以及与其他激酶通路之间的系统级串扰。

该化合物与多条注释通路相交。在线路层面，Ellagic acid 在casein kinase/CK2轴上降低CK2输出，使研究者能够监测底物磷酸化计量、支架复合体以及染色质相关事件的变化[1,2]。因CK2与多种网络互联，实验读出常可延伸至PKA、PKC与Syk所调控的节点；通过Ellagic acid 抑制CK2可用于检验这些通路间的层级或互作调控。其抗氧化特性将其置于活性氧（ROS）通路：通过清除ROS，Ellagic acid 可削弱依赖氧化还原的信号开关并缓冲氧化应激，形成“激酶抑制+氧化还原调控”的双模式工具，用于解析氧化还原与磷酸化的耦合。其与Carbonic anhydrase 的关联将其连接至pH调控代谢，有助于研究微环境酸碱动态如何反馈至激酶信号。与Topoisomerase I 的关联将Ellagic acid 纳入拓扑异构酶通路，可用于探究DNA拓扑依赖的转录与复制应激过程。其与Smoothened 的联系则使其可用于Hedgehog/Smoothened通路测定，探索CK2与氧化还原状态如何影响形态原信号输出。

在作用机理上，ATP竞争型特点意味着其效力对局部ATP浓度敏感，这既是实验考量，也为在体外与细胞体系中校准CK2占靶提供手段。功能上，其增殖抑制活动与抑制CK2促生长信号及缓冲氧化还原推动的细胞周期进程相一致。作为与内源代谢相关的多酚，Ellagic acid 亦可作为连接膳食化学与细胞内信号的工具，用以考察天然产物骨架如何占据如CK2这类保守催化口袋。

实践中，Ellagic acid 是多功能化学探针，适用于：(i) 急性抑制CK2并绘制磷酸化网络；(ii) 调控ROS以研究氧化还原敏感检查点；(iii) 测试PKA/PKC/Syk枢纽之间的通路依赖；(iv) 解析DNA拓扑异构酶相关的转录与复制程序；以及(v) 评估Hedgehog/Smoothened信号、激酶活性与代谢性pH调控之间的互作[1,2]。

■ 2. 文献分享
■ 2.1 Determining the effect of ellagic acid on the proliferation and migration of pancreatic cancer cell lines

Ellagic acid (T0465) 在胰腺癌细胞中通过促发凋亡而抑制细胞生长。研究显示，Ellagic acid 诱导的胰腺癌细胞凋亡与caspase-3及caspase-9的激活有关。除促凋亡作用外，Ellagic acid 还抑制细胞迁移，这一效应与其对上皮间质转化的抑制相关。与抑制上皮间质转化相一致，Ellagic acid 下调了转化生长因子β、基质金属蛋白酶2和基质金属蛋白酶9的表达，同时上调了E-cadherin的表达。综合来看，Ellagic acid 在胰腺癌细胞中通过诱导凋亡与抑制上皮间质转化而产生抗增殖与抗迁移作用，并体现为caspase的激活以及对与上皮间质转化相关基因与蛋白表达的协同调控。[3]

■ 2.2 Ellagic acid promotes A549 cell apoptosis via regulating the phosphoinositide 3‑kinase/protein kinase B pathway

▲ 流式细胞术检测 EAL、EAM、EAH 三种提取物对肿瘤细胞周期的阻滞作用。左侧为四组细胞 DNA 含量直方图，右侧柱状图统计 G1 期细胞占比；与对照组相比，三个给药组均显著提升 G1 期细胞比例，诱导细胞发生 G1 期周期阻滞，**、*** 代表统计学显著性差异。

Ellagic acid (T0465) 在人源NSCLC A549细胞中表现出多重抗肿瘤活性。研究显示其对A549细胞增殖具有抑制作用，且在处理48小时后，细胞活力呈剂量依赖性显著下降。流式细胞术结果表明，Ellagic acid 使G1期滞留增加，并显著提高细胞凋亡率；在处理48小时后，G1期比例较对照组显著上升。机制方面，Ellagic acid 降低PI3K与Akt的磷酸化水平，并调控与凋亡相关的蛋白表达。在5、10与20 µM作用48小时条件下，Ellagic acid 以剂量依赖方式显著上调p21、Bax及切割型caspase‑3蛋白表达，同时下调cyclin D1与Bcl‑2蛋白水平。综合上述结果，Ellagic acid 通过抑制PI3K/Akt信号通路，抑制A549细胞增殖、阻滞细胞周期并诱导细胞凋亡，并伴随对细胞周期调控与凋亡执行关键蛋白的上调与下调变化，从而在分子层面体现其对A549细胞生长与存活的抑制作用。[4]

■ 2.3 Protective Effects of Ellagic Acid Against Alcoholic Liver Disease in Mice

▲ 提取物 EL、EH 对高脂模型小鼠血清血脂四项及游离脂肪酸的调控作用。C 为对照组，M 为高脂模型组。 A 总胆固醇 TC；B 甘油三酯 TG；C 游离脂肪酸 FFA；D 高密度脂蛋白胆固醇 HDL-C；E 低密度脂蛋白胆固醇 LDL-C。模型组出现血脂紊乱，EL、EH 给药可显著下调 TC、TG、FFA、LDL-C，升高 HDL-C，字母 a/b/c/d 代表组间差异显著性。

Ellagic acid (T0465) 在酒精诱导的小鼠肝损伤模型中表现出多方面的有益作用。研究显示，酒精导致的ALT、AST、甘油三酯、LDL、游离脂肪酸与总胆固醇升高以及HDL降低，在给予50或100 mg/kg Ellagic acid 后得到改善。每日补充Ellagic acid 可改善肝脏抗氧化相关指标，降低IL-6、IL-1β、TNF-α等炎症因子水平，并下调Tlr4、Myd88、Cd14、Cox2、Nos2、Nfκb1等基因的表达，同时改善肝组织的组织学表现。Ellagic acid 还能显著降低肝脏MyD88与TLR4的表达，并通过下调NF-κB、COX-2、CD14 与抑制iNOS 的表达，减轻肝脏炎症；其中100 mg/kg 剂量在抑制TLR4、COX-2、CD14、NF-κB 过表达方面优于50 mg/kg。微生物组方面，Ellagic acid 明显调节肠道菌群组成，降低放线菌门与疣微菌门的相对丰度；高剂量组提高了Bacteroides 的相对丰度并降低了Lachnospiraceae_NK4A136_group；低剂量组提高了Bifidobacterium 的相对丰度。综合结果表明，Ellagic acid 在改善生化、炎症、基因表达与组织学指标的同时，亦显著调节酒精相关的肠道菌群失衡。[5]

■ 2.4 Integrated Transcriptomics and Experimental Validation Reveal That Ellagic Acid Alleviates Fuchs Endothelial Corneal Dystrophy via PLAU/NF-κB Signaling

▲ EA 缓解 H₂O₂诱导的细胞氧化应激与炎症损伤。 A DCFH-DA 荧光染色检测活性氧水平；B 荧光强度定量显示 EA 浓度依赖性降低 ROS 蓄积。 C、D 流式 GRN-B 荧光与酶活检测证明 EA 恢复谷胱甘肽水平、提升 SOD 抗氧化酶活性。 E qPCR 结果表明 H₂O₂显著上调 IL-1β、IL-6、IL-8、IL-17 促炎因子，EA 干预可明显抑制炎症基因过表达。、**、**** 代表统计学差异，ns 为无统计学差异。

Ellagic acid (T0465) 被用于研究其在Fuchs角膜内皮营养不良相关的氧化与炎症反应中的作用。分子对接结果显示，Ellagic acid 与PLAU之间具有较强的相互作用，提示可能存在直接的蛋白-配体结合关系。体外实验进一步表明，Ellagic acid 处理可通过靶向PLAU并调控NF-κB信号，在角膜内皮细胞中减轻炎症与氧化损伤，支持其通过影响PLAU及其下游NF-κB通路发挥作用。在计算分析方面，研究共鉴定出与 Ellagic acid 相关的1284个潜在靶基因，并在297个与FECD相关的差异表达基因中找到21个重叠基因，提示 Ellagic acid 的作用网络与该疾病生物学具有交集。基于以上证据，作者指出 Ellagic acid 通过靶向PLAU并调控NF-κB信号，减轻FECD中的氧化应激与炎症反应。上述结果共同勾勒出一个一致的机制框架：Ellagic acid 与PLAU发生相互作用，影响NF-κB信号，并在与FECD相关的角膜内皮细胞环境中降低炎症与氧化损伤，同时其广泛的靶基因谱亦与疾病相关基因存在交集。[6]

■ 2.5 Quality Analysis of Raw Material and Products of Goat Bezoar (Houzao), a Mysterious Traditional Medicine

▲ 鞣花酸经肠道菌群分步代谢生成各类尿石素衍生物的生物转化路径。鞣花酸首先开环生成羧酸中间体，进一步脱羧得到尿石素 M5；M5 分别转化为尿石素 D 与尿石素 M6；二者共同代谢生成尿石素 C；尿石素 C 再逐步脱羟基，依次生成异尿石素 A、尿石素 A，最终代谢为尿石素 B，括号内为各化合物编号。

Ellagic acid (T0465) 在本研究中被确认为山羊化石药用外层的特征性标志物，作为八个仅存在于该药用部分的标志物之一。定量结果显示，Ellagic acid 在药用部分中占据主导地位，其含量范围为72.72%–89.41%，凸显其在整体化学组成中的支配性。该标志物集合包含 Ellagic acid 及其七种肠道微生物代谢产物（urolithins），研究建立并验证了同时适用于这些成分的定量方法，采用 UPLC‑qTOF‑MS 与 UPLC‑DAD 进行分析。所建立的方法随后用于评估多批次原料与市售产品的质量。此外，研究指出，针对 Ellagic acid 及 urolithins 的验证定量方法可作为关键的质量控制工具，有助于实现对这一定量优势成分的可靠测定。以上结果共同表明，Ellagic acid 在药用外层中具有特异且丰度极高的标志性地位，并提供了稳健的分析路径以支持其在不同样品中的定量与质量评估。[7]

■ 3. 结语
Ellagic acid 通过ATP竞争性抑制蛋白激酶CK2，阻断底物磷酸化，重塑依赖磷酸化的信号网络。同时，其抗氧化能力使其能清除活性氧，实现激酶抑制与氧化还原调控的双重作用。文献报道表明，Ellagic acid 通过诱导胰腺癌细胞凋亡与抑制上皮间质转化抑制细胞增殖与迁移，通过抑制PI3K/Akt通路促进NSCLC A549细胞凋亡，减轻酒精性肝损伤中的炎症反应并调节肠道菌群，靶向PLAU/NF-κB信号缓解Fuchs角膜内皮营养不良中的氧化与炎症，且作为山羊化石药用标志物具有主导地位。未来研究可聚焦于Ellagic acid在系统激酶串扰、代谢性pH调控与DNA拓扑压力中的作用，以及其在多种氧化应激相关疾病和癌症中的治疗潜力。

■ 4. Q&A
Q1: Ellagic acid 抑制蛋白激酶CK2的主要作用机制是什么？
A1: Ellagic acid 通过竞争性结合CK2的ATP结合位点，阻断底物磷酸化，重塑依赖磷酸化的信号通路。

Q2: 文献中Ellagic acid对胰腺癌细胞的影响有哪些？
A2: Ellagic acid 通过激活caspase-3和caspase-9诱导凋亡，同时抑制上皮间质转化，降低TGF-β、MMP-2、MMP-9表达，上调E-cadherin，抑制细胞增殖与迁移。

Q3: Ellagic acid 在酒精性肝损伤小鼠模型中表现出哪些保护作用？
A3: Ellagic acid 改善血清生化指标，降低炎症因子IL-6、IL-1β、TNF-α，抑制炎症相关基因表达，改善肝组织病理，并调节肠道菌群组成。

■ 5. 参考文献
[1] Meggio F, Pinna LA. One-thousand-and-one substrates of protein kinase CK2? FASEB J. 2003;17(3):349-368.
[2] Pinna LA. Protein kinase CK2: a challenge to canons. J Cell Sci. 2002;115(20):3873-3878.
[3] Kim J, Choi Y, Kim H. Determining the effect of ellagic acid on the proliferation and migration of pancreatic cancer cell lines. Translational Cancer Research. 2021;10(1):424-433.
[4] Liu Q, Liang X, Niu C, Wang X. Ellagic acid promotes A549 cell apoptosis via regulating the phosphoinositide 3‑kinase/protein kinase B pathway. Experimental and Therapeutic Medicine. 2018;():.
[5] Zhao L, Mehmood A, Soliman M, Iftikhar A, Iftikhar M, Aboelenin S, et al.. Protective Effects of Ellagic Acid Against Alcoholic Liver Disease in Mice. Frontiers in Nutrition. 2021;8():.
[6] Zhou T, Sun J, Shi W, Zhou Y, Ding X, Cai X, et al.. Integrated Transcriptomics and Experimental Validation Reveal That Ellagic Acid Alleviates Fuchs Endothelial Corneal Dystrophy via PLAU/NF-κB Signaling. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 2026;67(1):31.
[7] Pun S, Fung H, Zhu P, Zhang Z, Hu H, Feng Y, et al.. Quality Analysis of Raw Material and Products of Goat Bezoar (Houzao), a Mysterious Traditional Medicine. Phytochemical Analysis. 2025;36(7):2182-2196.