Monocrotaline 别名：Crotaline; MCT; 野百合碱
Monocrotaline (Crotaline，野百合碱）是一种从Crotalaria retusa L.中分离出的生物碱，在动物实验中，Monocrotaline可用于诱导肺血管内皮细胞损伤，导致肺动脉高压和右心室肥大，其LD50在大鼠中为182 mg/kg。Monocrotaline还可抑制OCT-1和OCT-2，其IC50分别为36.8 µM 和 1.8 mM。
CAS No.：315-22-0
化学性质/溶解性/储存
| 分子量 | 325.36 |
| 分子式 | C16H23NO6 |
| CAS号 | 315-22-0 |
| 中文名称 | 野百合碱 |
| 溶解性（仅列举部分溶剂） | 1M HCl: 90 mg/mL (adjust pH to 1 with HCl) DMSO 25 mg/mL |
| 储存条件 | 4°C, protect from light, dry, sealed |
| 运输方式 | 冰袋运输，根据产品的不同，可能会有相应调整。 |
*不同实验中用到的溶剂可能不同，具体实验所需溶剂及溶解方法请参考相关文献描述。
生物活性
Monocrotaline (Crotaline，野百合碱）是一种从Crotalaria retusa L.中分离出的生物碱，在动物实验中，Monocrotaline可用于诱导肺血管内皮细胞损伤，导致肺动脉高压和右心室肥大，其LD50在大鼠中为182 mg/kg。Monocrotaline还可抑制OCT-1和OCT-2，其IC50分别为36.8 µM 和 1.8 mM。Monocrotaline (Crotaline，野百合碱）是从猪屎豆植物的种子提取的吡咯里西啶生物碱，用于在啮齿动物中诱导肺动脉高血压。
大鼠肺动脉高压模型 Pulmonary arterial hypertension，PAH
通过对8-9周龄的SD大鼠，一次性皮下注射60 mg/kg的野百合碱（MCT）。
颈背皮下注射Monocrotaline（60 mg/kg）诱导SD大鼠肺动脉高压模型，以乙醇：生理盐水=2：8 作为Monocrotaline的溶剂[1]。
Monocrotaline溶于含有 20% 无水乙醇（v/v）的生理盐水中，终浓度为 12 mg/mL，通过单次注射MCT（60 mg/kg，皮下注射）以诱导雄性 Sprague-Dawley 大鼠的肺动脉高压模型[2]。
Monocrotaline溶于75%的乙醇中，腹腔注射Monocrotaline（12 mg/kg，共注射两次，间隔一周，）诱导Swine（猪）肺动脉高压模型[3]。
通过单次皮下注射Monocrotaline（60mg / kg）诱导Sprague–Dawley大鼠肺动脉高压模型，Monocrotaline溶解于1 N HCl中，然后用0.5 N NaOH调节pH至7.4，最后用无菌PBS稀释溶液[4]。
将MCT溶解于0.01% HCl溶液中，通过口服给药的方式处理雄性ICR小鼠，剂量为3 mg/kg和15 mg/kg[5]。
因动物种系、实验目的和设计的不同，请勿仅参照一篇文献确定Monocrotaline的溶解和注射方案。
参考文献
[1] Wen-xiu Xin, Qing-lin Li, Luo Fang, et al., Preventive Effect and Mechanism of Ethyl Acetate Extract of Sceptridium ternatum in Monocrotaline-Induced Pulmonary Arterial Hypertension, Chinese journal of integrative medicine 26(3) (2020) 205-211.
[2] Y. Tong, Q. Jiao, Y. Liu, et al., Maprotiline Prevents Monocrotaline-Induced Pulmonary Arterial Hypertension in Rats, Frontiers in pharmacology 9 (2018) 1032.
[3] Xingxing Cai, Zhixing Wei, Yichen Shen, et al., Pulmonary artery denervation by noninvasive stereotactic radiotherapy: a pilot study in swine models of pulmonary hypertension, Nature Communications 16(1) (2025) 558.
[4] J. Liao, S. S. Xie, Y. Deng, et al., PRDX6-mediated pulmonary artery endothelial cell ferroptosis contributes to monocrotaline-induced pulmonary hypertension, Microvascular research 146 (2023) 104471.
[5] L. Chen, B. Zhang, J. Liu, et al., Pharmacokinetics and Bioavailability Study of Monocrotaline in Mouse Blood by Ultra-Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry, BioMed research international 2018 (2018) 1578643.
实验参考
下述溶液配置方法仅为基于分子量计算出的理论值。不同产品在配置溶液前，需考虑其在不同溶剂中的溶解度限制。
| 浓度/溶剂体积/质量 | 1 mg | 5 mg | 10 mg |
|---|---|---|---|
| 1 mM | 3.0735 mL | 15.3676 mL | 30.7352 mL |
| 5 mM | 0.6147 mL | 3.0735 mL | 6.147 mL |
| 10 mM | 0.3074 mL | 1.5368 mL | 3.0735 mL |
*吸湿的DMSO对产品的溶解度有显著影响，请使用新开封的DMSO；
请根据产品在不同溶剂中的溶解度选择合适的溶剂配制储备液；一旦配成溶液，请分装保存，避免反复冻融造成的产品失效。
| 细胞系 | Brain endothelial cells |
| 方法 | Cell viability was analyzed through the activity of mitochondrial dehydrogenases by the tetrazolium salts reduction test, which is performed by a sensitive, quantitative, and reliable colorimetric measurement, used to measure cell viability, proliferation, and metabolic activity. Its principle is based on the ability of living cell mitochondrial dehydrogenases to convert 3-(-dimethylthiazolyl-2)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT), a yellow substrate, from formazan crystals to a violet-colored substrate. For this, BECs were cultivated in polystyrene plates (TPP) containing 96 wells (3.1 × 10^4 cells/cm2) over a collagen layer and after 24 and 72 h submitted to treatment with MCT at concentrations of 1, 10, 100, and 500 µM. |
| 浓度 | 1, 10, 100, and 500 µM |
| 处理时间 | 24 and 72 h |
* 上述方法来自公开文献，仅供相同目的实验参考。如实验目的、材料、方法不同，请参考其他文献。
建议您制定动物给药及实验方案时，尽量参考已发表的相关实验文献（溶剂种类及配比众多，简单地溶解目的化合物，并不能解决动物给药依从性、体内生物利用度、组织分布等相关问题，未必能保证目的化合物在动物体内充分发挥生物学效用）。
体内实验的工作液，建议您现用现配，当天使用；如在配制过程中出现沉淀、析出现象，可以通过超声和（或）加热的方式助溶。
切勿一次性将产品全部溶解。
请在下面的计算器中，输入您的动物实验相关数据并点击计算，即可得到该实验的总需药量和工作液终浓度。
例如您给药剂量是10 mg/kg，平均每只动物的体重为20 g，每只动物的给药体积是100 μL，动物数量为20只，则该动物实验的总需药量为4 mg，工作液终浓度为2 mg/mL。
1：鉴于实验过程的损耗，建议您至少多配1-2只动物的量；
2：为该产品最终给药时的浓度。
| 动物模型 | Male Sprague–Dawley rats |
| 配制 | MCT was completely dissolved in 1 N HCl, the pH was adjusted to 7.4 with 0.5 N NaOH, and the solution was then diluted with sterile PBS. |
| 剂量 | 60 mg/kg |
| 给药处理 | Subcutaneous injection |
* 上述方法来自公开文献，仅供相同目的实验参考。如实验目的、材料、方法不同，请参考其他文献。
延伸阅读 （仅做信息扩展，不作实验参考）
一、Monocrotaline（野百合碱）的作用机理
Monocrotaline（MCT）在实验动物体内的代谢过程较为复杂，涉及多个器官和多种酶系的参与。当 Monocrotaline 进入动物机体后，肝脏通常被认为是其代谢的主要场所。在肝脏中，细胞色素P450 酶（CPY450）对Monocrotaline的代谢起到关键作用。Monocrotaline（MCT，AbMole，M4282）在这些酶的催化下，可生成具有更高活性的代谢产物，如脱氢野百合碱（DHM），又名吡咯野百合碱 (Monocrotaline Pyrrole，MCTP）。研究发现Monocrotaline及其代谢产物能够诱导实验动物的肺组织内皮细胞损伤、血管中层肥大、肺泡间隔细胞增生、静脉闭塞、以及肺动脉内皮细胞（PAEC）发生巨红细胞增多症等多种变化[1]。Monocrotaline造成上述现象的作用机理尚未完全清楚，但可能涉及对肺组织中细胞膜蛋白及细胞内膜运输的破坏，因此造成一氧化氮信号传导的失调[2]；也有研究发现，Monocrotaline还能激活肺动脉内皮细胞（PAEC）内应激相关的信号通路[3]。
图 1.Monocrotaline及其对大鼠、小鼠肺部血管、肺内皮细胞和PAEC的影响[4]
二、Monocrotaline（Crotaline）构建动物肺动脉高血压模型
肺动脉高压（Pulmonary Arterial Hypertension, PAH） 的产生机制复杂，涉及多种细胞和分子层面的异常变化，包括血管收缩、肺血管重塑以及原位血栓形成等。Monocrotaline（野百合碱，MCT，AbMole，M4282）为PAH的研究提供了理想的平台，Monocrotaline在动物体内的一些代谢产物如吡咯野百合碱 (Monocrotaline Pyrrole，MCTP）可以通过血液循环转运至全身，而肺组织因高血流灌注特性及局部代谢酶（如肺内 CYP450 亚型）的存在，成为 MCTP的主要富集区域。MCTP可诱导实验动物的肺血管内皮细胞损伤，并致使血管内膜脱落，暴露出内皮下基质，从而为后续肺动脉平滑肌细胞的异常激活创造条件。综上，Monocrotaline在动物形成肺动脉高血压的起始阶段发挥关键作用。Monocrotaline诱导的PAH模型具有诸多优点。操作上，该模型构建技术简单，易于重复，不需要复杂的设备和技术手段。在时间成本方面，能够在相对较短的时间内诱导出肺动脉高压，且模型稳定性良好，成本较低。通过该模型，能够观察到PAH的病理变化，如内皮细胞损伤、平滑肌细胞增殖和血管重塑等。Monocrotaline适用于多种动物PAH模型的建立，以大鼠为例，通过腹腔注射60 mg/kg的Monocrotaline可以构建SD大鼠的PAH模型[5]。
图 2. Monocrotaline用于构建SD大鼠的肺动脉高血压模型[5]
三、Monocrotaline（野百合碱）构建动物急性肺损伤（ALI）模型
Monocrotaline（野百合碱，AbMole，M4282）在构建动物急性肺损伤（ALI）模型中也有着重要的应用[6]。Monocrotaline（Crotaline）在动物体内的代谢产物吡咯野百合碱 (Monocrotaline Pyrrole，MCTP）可以通过多种途径诱导肺组织氧化应激：一方面，MCTP可直接激活 NADPH 氧化酶（NOX）家族（如 NOX2），促进活性氧（ROS）大量生成；另一方面，MCTP可抑制抗氧化系统（如谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶）的活性，导致ROS清除失衡。除了造成氧化应激，MCTP还可以激活炎症反应：MCTP可激活肺组织中的巨噬细胞，使其释放肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-1β（IL-1β）等促炎细胞因子，启动炎症级联反应。同时，这些细胞因子可诱导血管内皮细胞表达黏附分子（如 ICAM-1、VCAM-1），促进中性粒细胞向肺组织浸润。浸润的中性粒细胞通过释放髓过氧化物酶（MPO）、弹性蛋白酶等炎症介质，加剧肺损伤。最终MCTP通过上述过程，导致实验动物的肺泡-毛细血管屏障受损，以及肺水肿的产生，这是急性肺损伤（ALI）的经典标志。2014年，AbMole的两款抑制剂分别被西班牙国家心血管研究中心和美国哥伦比亚大学用于动物体内实验，相关科研成果发表于顶刊 Nature 和 Nature Medicine。
四、Monocrotaline（野百合碱）构建动物静脉闭塞性肝病（VOD）模型
Monocrotaline（MCT，Crotaline）可高效构建静脉闭塞性肝病（VOD）动物模型，其造模机制主要是通过对肝窦内皮细胞（LSECs）造成损伤。MCTP可与LSECs表面的巯基蛋白共价结合，导致细胞间紧密连接断裂，内皮细胞脱落，暴露肝窦基底膜。MCTP 还能通过激活Caspase-3/9通路，促进 LSECs 凋亡，进一步加剧内皮层缺损。肝窦内皮细胞损伤后，局部微环境发生改变，进而激活肝星状细胞（HSCs），这是 VOD 中纤维化的关键效应细胞。激活后的HSCs可大量合成 Ⅰ 型、Ⅲ 型胶原蛋白等细胞外基质（ECM），同时抑制基质金属蛋白酶（MMPs）的活性（如MMP-1减少），导致 ECM 降解失衡，并在小叶下静脉及肝小静脉壁沉积，引发血管壁纤维化。随着纤维化进程持续进展，可导致肝内静脉闭塞与血流动力学紊乱，并最终在实验动物体内形成静脉闭塞性肝病。例如有文献报导通过单次腹腔注射Monocrotaline（160 mg/kg）可建立大鼠的VOD模型[7]。
参考文献及鸣谢
[1] J. M. Kay, P. Harris, D. Heath, Pulmonary hypertension produced in rats by ingestion of Crotalaria spectabilis seeds, Thorax 22(2) (1967) 176-9.
[2] P. B. Sehgal, S. Mukhopadhyay, Dysfunctional intracellular trafficking in the pathobiology of pulmonary arterial hypertension, American journal of respiratory cell and molecular biology 37(1) (2007) 31-7.
[3] L. S. Nakayama Wong, M. W. Lamé, A. D. Jones, et al., Differential cellular responses to protein adducts of naphthoquinone and monocrotaline pyrrole, Chemical research in toxicology 23(9) (2010) 1504-13.
[4] J. G. Gomez-Arroyo, L. Farkas, A. A. Alhussaini, et al., The monocrotaline model of pulmonary hypertension in perspective, American journal of physiology. Lung cellular and molecular physiology 302(4) (2012) L363-9.
[5] L. Guo, Y. Li, Y. Tian, et al., eIF2α promotes vascular remodeling via autophagy in monocrotaline-induced pulmonary arterial hypertension rats, Drug design, development and therapy 13 (2019) 2799-2809.
[6] W. C. Miller, D. L. Rice, R. G. Kreusel, et al., Monocrotaline model of noncardiogenic pulmonary edema in dogs, Journal of applied physiology: respiratory, environmental and exercise physiology 45(6) (1978) 962-5.
[7] L. D. Deleve, X. Wang, J. Tsai, et al., Sinusoidal obstruction syndrome (veno-occlusive disease) in the rat is prevented by matrix metalloproteinase inhibition, Gastroenterology 125(3) (2003) 882-90.
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参考文献
[6] Amy L Firth, et al. Idiopathic pulmonary arterial hypertension
以上参考文献由AI整理，仅供参考，AbMole 尚未独立确认这些文献的准确性。
