Vỏ cây và rễ của các loài thuộc họ Ngọc lan Magnoliaceae đã đƣợc sử dụng nhƣ một phƣơng thuốc cổ truyền ở Hàn Quốc, Trung Quốc và Nhật bản để điều trị nhiều chứng bệnh khác nhau bao gồm chứng lo âu, đột quỵ do tăng huyết áp, sốt thƣơng hàn, trầm uất, đau đầu và các chứng liên quan đến thần kinh khác. Trong số các hợp chất tách chiết đƣợc từ các loài cây này, các nhà khoa học đặc biệt chú ý đến hai chất Honokiol và Magnolol. Đây là hai đồng phân của một hợp chất chứa gốc phenol đƣợc tách chiết từ vỏ cây Hậu phác Magnolia officinalis Rehd. Et wils, còn gọi là Hậu phác bắc.
Hình 7: Cây Hậu phác bắc Magnolia officinalis Rehd. Et wils (trái) và cấu trúc phân tử của hai đồng phân Honokiol và Magnolol (phải)
Honokiol (3,5'-diallyl-4,2'-dihydroxybiphenyl) chiếm khoảng 1-5% trọng lƣợng vỏ cây và Magnolol (5,5'-diallyl-2,2'-dihydroxybiphenyl) chiếm khoảng 2-
10% đều có công thức cấu tạo là C18H18O2 với trọng lƣợng phân tử M = 266,33 Theo các nhà khoa học, hoạt tính của hai chất này có đƣợc là nhờ các nhóm chức hydroxyl và allylic.
Magnolol thƣờng đƣợc sử dụng để điều trị đau cấp tính, ho, chứng lo lắng và các chứng liên quan đến dạ dày. Các kết quả khoa học đã công bố cho thấy Magnolol có hoạt tính kháng khuẩn, kháng viêm, chống oxy hóa, chống ung thƣ, bảo vệ tế bào thần kinh vỏ khỏi điều kiện thiếu oxy (hypoxia). Trong khi đó, Honokiol - đồng phân của Magnolol - khác với Magnolol ở cách sắp xếp của một nhóm chức allyl trên vòng phenol. Đây là một điểm quan trọng quyết định hoạt tính sinh học của Honokiol. Các nhà khoa học cũng phát hiện thấy Honokiol có dƣợc tính rộng nhƣ kháng viêm, chống đông máu, chống rối loạn nhịp tim, bảo vệ thần kinh, chống oxy hóa. Các nghiên cứu khác cũng cho thấy Honokiol có thể sử dụng nhƣ tác nhân chống stress, chất ức chế ung thƣ tiềm năng và các hƣ hỏng do oxy hóa gây ra. Magnolol gây apoptosis ở nhiều dòng TBUT nhƣ ung thƣ phổi CH-27, HL-60, ung thƣ dạ dày COLO 205, ung thƣ gan HepG2 trong khi Honokiol gây apoptosis ở các dòng TBUT buồng trứng SKOV3, ung thƣ máu Molt 4B, tế bào ung thƣ ruột kết RKO, TBUT phổi CH27, tế bào nội mô chuyển dạng SVR và có hoạt tính chống ung thƣ da và ung thƣ mô liên kết mạch SVR in vivo trên mô hình chuột nhắt [3, 17, 21, 45, 46].
Thực hiện các nghiên cứu chuyên sâu hơn về cơ chế cảm ứng apoptosis của Magnolol, các nhà khoa học đã chỉ ra rằng, dƣới tác động của Magnolol, Fas đƣợc hoạt hóa và cytochrome c đƣợc chuyển từ ty thể ra tế bào chất thông qua chênh lệch nồng độ ion Ca2+ tự do trong bào tƣơng và quá trình điều hòa âm của Bcl-2 (B-cell lymphoma 2). Thông qua sự hoạt hóa Fas và sự giải phóng cytochrome c, caspase-8 và caspase-9 đƣợc hoạt hóa, từ đó kéo theo chuỗi phản ứng xuôi dòng của các caspase và dẫn đến apoptosis. Xử lý tế bào với ZB4 (tác nhân làm gián đoạn cơ chế đáp ứng Fas) cũng làm giảm tác động của caspase-8 cảm ứng bởi Magnolol, từ đó làm giảm xác suất xảy ra apoptosis. Tuy nhiên, đến nay các nhà khoa học vẫn chƣa
trả lời đƣợc liệu Magnolol hoạt hóa Fas trực tiếp hay nó kích hoạt hoạt động của một phối tử Fas rồi sau đó phối tử này mới hoạt hóa Fas [22, 38, 46].
Hình 8: Cơ chế tác động của Honokiol (H) và Magnolol (M) lên con đường truyền tin dẫn đến apoptosis của tế bào
Trong khi đó, Honokiol đƣợc chứng minh là có tác động điều hòa âm c-FLIP (FLICE-like inhibitory protein, còn gọi là cFLAR) ở TBUT, dẫn đến làm TBUT mẫn cảm hơn với các con đƣờng apoptosis cảm ứng bởi cả TRAIL (TNF-related apoptosis-inducing ligand) và Fas. Chỉ sử dụng Honokiol sẽ ức chế ở mức độ vừa phải sự tăng trƣởng của các TBUT phổi ở ngƣời trong khi nếu kết hợp với TRAIL, nó sẽ làm giảm mạnh mẽ khả năng sống của tế bào và cảm ứng apoptosis tốt hơn so với chỉ sử dụng TRAIL. Quá trình apoptosis cảm ứng bởi Fas khi Honokiol đƣợc sử dụng kết hợp với một phối tử Fas hoặc một kháng thể kháng Fas cũng có kết quả tƣơng tự.
Trong tất cả các protein liên quan đến quá trình apoptosis đã đƣợc kiểm tra thì c-FLIP là protein duy nhất đƣợc điều hòa âm nhanh chóng bởi Honokiol ở tất cả các dòng tế bào. Điều này cho thấy điều hòa âm c-FLIP là một bƣớc chủ chốt của quá trình tác động của Honokiol dẫn đến apoptosis cảm ứng bởi thụ thể chết [2, 12, 15, 46]. Cấu trúc 2 vòng phenol chứa 2 nhóm allyl giúp tăng ái lực của Honokiol với các tế bào nội mô; nó hoạt động nhƣ tác nhân chống oxy hóa ức chế sự oxy hóa của lipoprotein có tỷ trọng thấp và quá trình apoptosis cảm ứng bởi glucose ở tế bào nội mô của ngƣời nhờ các hoạt tính mạnh trong việc làm sạch các gốc tự do [5-8, 20, 19, 22, 23, 25, 26, 33, 38, 42, 44].