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为探究泰国多种 Mitragyna 植物成分、毒性及生物活性,Khon Kaen University 的研究人员开展相关研究。发现新成分,明确毒性及基因表达情况。该研究为新药研发和临床研究提供依据,推荐科研读者一读。
在神秘的植物世界里,有一种名为 Mitragyna speciosa(俗称 kratom )的植物,它在东南亚地区可是小有名气。当地的人们常常会嚼嚼它的叶子,或者用它来泡茶喝。低剂量时,能让人感到微微兴奋,干活都更有劲儿;高剂量时,则会产生类似鸦片的效果。在传统医学领域,它更是身兼数职,既能治疗腹泻、咳嗽,还能缓解肌肉疼痛,甚至能当作鸦片的替代品呢。
科学家们对 Mitragyna speciosa 的研究已经取得了不少成果,发现它的主要活性成分是一些生物碱,像 mitragynine、7-hydroxymitragynine 和 mitraphylline 等。不过,植物的生长环境对这些生物碱的含量影响可不小,就好比不同地方的 Mitragyna speciosa,叶子里的 mitragynine 含量差异能达到好几倍呢。而且,年轻植株和老植株里的含量也不一样。
但是,研究的脚步可不能只停留在 Mitragyna speciosa 这一种植物上。泰国还有另外三种 Mitragyna 属的植物,分别是 M. diversifolia、M. hirsuta 和 M. rotundifolia ,可全球对它们的研究少之又少。除了发现 M. rotundifolia 里有一些三萜皂苷、新的黄酮醇糖苷和一种新的生物碱外,其他方面的了解基本是空白。
还有一种常见的植物 Ipomoea aquatica(空心菜),它里面含有一种叫 oleamide 的物质,不仅能缓解压力、改善记忆,还能帮助人们进入深度睡眠,增强食欲,同时还有抗炎的功效。要是把它和 Mitragyna 属的植物搭配起来,说不定能发挥出更神奇的效果呢!
正是因为看到了这些研究空白和潜在的可能性,来自 Khon Kaen University 等多个单位的研究人员们,决心踏上这场探索之旅。他们在《Scientific Reports》期刊上发表了一篇名为 “Discovery of rhynchophylline and mitraphylline in two Thai Mitragyna species and the investigation of their biological activity via opioid gene expression analysis” 的论文 ,为我们揭开了这些植物的神秘面纱。
研究人员们为了开展这项研究,用到了好几个厉害的技术方法。首先是气相色谱 - 质谱联用技术(GC - MS)和气相色谱 - 火焰离子化检测技术(GC - FID),这就像是植物成分的 “探测器”,能帮助研究人员精准地找出植物里的各种化学成分。还有 MTT 实验和彗星实验,它们可以用来检测植物提取物对细胞有没有毒性,会不会损伤细胞的 DNA 。另外,定量逆转录聚合酶链反应(qRT - PCR)技术也发挥了大作用,通过它可以分析植物提取物对阿片受体基因表达的影响。
下面我们来看看研究人员们都有哪些重大发现吧。
植物化学成分分析
研究人员用 GC - MS 对四种 Mitragyna 植物的提取物进行了全面 “扫描”,发现了好多化学成分呢。像 Mitragyna speciosa 的乙醇提取物里,mitragynine 的含量占到了 36.89% ;M. diversifolia 的乙醇提取物里,mitragynine 含量是 18.38% 。M. rotundifolia 的乙醇提取物里,rhynchophylline 的含量更是高达 34.75% 。而且,除了这些,还有一种叫 squalene 的物质,在所有研究的植物里含量都比较高。
用 GC - FID 进一步详细检测 mitragynine、7-hydroxymitragynine、mitraphylline 和 rhynchophylline 这几种成分时,发现 mitragynine、7-hydroxymitragynine 和 mitraphylline 在四种植物里都存在,只不过含量各不相同。而 rhynchophylline 只在 M. rotundifolia 里被找到了,这可是个重大发现呢!
毒性测试
毒性测试分为细胞毒性和基因毒性测试。MTT 实验结果显示,这些植物提取物都没有表现出明显的细胞毒性,细胞们在提取物的 “包围” 下,依旧活力满满。不过,彗星实验发现,除了 M. hirsuta 的己烷提取物会对 PBMCs(外周血单个核细胞)的 DNA 造成明显损伤外,其他提取物对 DNA 的损伤都不明显。
研究人员还对 M. rotundifolia 和 Ipomoea aquatica 的混合提取物进行了毒性测试。MTT 实验表明,混合提取物没有细胞毒性,细胞存活率高达 94.28 ± 0.18% 。但彗星实验却发现,它会对 DNA 造成明显损伤。通过计算预测出 M. rotundifolia 和 Ipomoea aquatica 的半数致死量(LD??) ,结果显示,按照世界卫生组织的分类标准,它们分别属于中度危险和轻度危险类别。不过,对于人类来说,要达到这个危险剂量可不容易,所以从实际情况来看,基本不用担心它们的毒性问题。
阿片受体基因表达分析
研究人员用 qRT - PCR 技术检测了植物提取物对 μ(MOR)、δ(DOR)、κ(KOR)和 nociceptin(NOR)这几种阿片受体基因表达的影响。结果发现,四种 Mitragyna 植物的乙醇提取物中,只有对 μ(MOR)受体表现出了结合亲和力。其中,Mitragyna speciosa 在浓度为 1.923mg/ml 时,相对基因表达量最高,达到了 89.54 。M. diversifolia 在 1.133mg/ml 时,相对基因表达量为 50.41 。M. rotundifolia 因为含有 rhynchophylline 等成分,在 0.189mg/ml 时,相对基因表达量为 16.89 。
而 Ipomoea aquatica 也表现出了对 μ(MOR)受体的结合亲和力,在浓度为 2.878mg/ml 和 5.813mg/ml 时,相对基因表达量分别为 37.75 和 59.76 。当把 M. rotundifolia 和 Ipomoea aquatica 混合后,在特定浓度下,相对 μ(MOR)基因表达量能高达 71.01 ,这说明它们的组合能起到 μ - 阿片受体(MOR)激动剂的作用呢。
综合以上研究,研究人员得出了不少重要结论。在植物化学成分方面,首次在 M. rotundifolia 和 M. diversifolia 中发现了 rhynchophylline 和 mitraphylline ,这丰富了我们对这些植物化学成分的认识。毒性测试让我们知道,虽然 M. hirsuta 的己烷提取物和 M. rotundifolia 与 Ipomoea aquatica 的混合提取物对 DNA 有影响,但从实际摄入剂量来看,对人体基本没有毒性威胁。
阿片受体基因表达分析更是带来了惊喜,发现 M. rotundifolia 和 Ipomoea aquatica 的组合不仅能与 μ(MOR)受体结合,还能发挥激动剂的作用,而且没有传统药物的副作用。这对于那些受失眠、压力、记忆力减退和炎症困扰的人来说,可是个好消息。尤其是老年人,这些问题常常伴随着他们,而这个研究成果或许能为他们带来新的希望。
这项研究的意义可不止于此。它为新型药物的研发提供了新的方向,以后说不定能基于这些植物开发出安全有效的药物呢。同时,也为后续的临床试验奠定了坚实的基础,让我们离解决这些健康问题又近了一步。相信在未来,随着研究的不断深入,这些神奇的植物还会带给我们更多的惊喜!