阿尔及利亚岩蔷薇叶片酚类化合物的季节性变异：基于分子对接与体外实验的抗氧化及抗肿瘤活性研究

《Scientific Reports》：Seasonal variation in the phenolic compounds of Algerian Cistus creticus leaf extracts: an in silico and in vitro study

本研究针对药用植物活性成分受季节影响的关键问题，通过系统分析阿尔及利亚岩蔷薇（Cistus creticus）叶片在不同季节的酚类成分变化，结合体外抗氧化（DPPH、ABTS、钼酸盐法）和抗增殖（MTT法）实验，发现秋季（9月）样本抗氧化活性最强（ABTS IC50=127.44 μg/mL），春季（3月）样本总酚含量最高（113.42 mg GAE/g）且对A549肺癌细胞抑制效果最佳（IC50=11.9 μg/mL）。分子对接与动力学模拟表明，杨梅素与EGFR（结合能-9 kcal/mol）及NADPH氧化酶（结合能-9 kcal/mol）形成稳定复合物。该研究为季节性优化药用植物采收及天然抗肿瘤药物开发提供了理论依据。

　　

在地中海沿岸的荒地上，一种名为岩蔷薇（Cistus creticus）的灌木静默生长，其革质叶片中蕴藏着丰富的酚类与黄酮类物质。千百年来，当地居民将其作为传统草药，用于消炎、抗菌甚至伤口愈合。然而，一个关键问题始终困扰着研究者：这些活性成分的含量与功效是否会随着采摘季节的变化而波动？若能明确最佳采收期，不仅可提升植物资源的利用效率，更为开发天然抗氧化剂和抗肿瘤药物提供精准依据。

为此，由阿尔及利亚拉格瓦特大学Boulanouar Bakchiche博士与埃及Theodor Bilharz研究所Mosad A. Ghareeb博士领衔的国际团队，在《Scientific Reports》上发表了最新研究成果。他们系统采集了阿尔及利亚Aflou地区春夏秋冬四季的岩蔷薇叶片，通过甲醇-水溶液提取后，综合运用液相色谱-质谱联用（LC-MS/MS）技术、体外活性评价体系（包括DPPH/ABTS自由基清除实验、钼酸盐法总抗氧化能力检测及MTT法细胞增殖抑制实验），并结合分子对接、PASS预测及100纳秒分子动力学模拟等计算生物学方法，揭示了季节对植物化学成分与生物活性的深刻影响。

关键技术方法概述

研究团队采用液相色谱-质谱联用（LC-MS/MS）定量分析四季样本中21种酚类化合物；通过DPPH、ABTS和钼酸盐法测定抗氧化活性，并以半数抑制浓度（IC₅₀）评估效果；利用MTT法检测提取物对A549（人肺癌）和T47D（人乳腺癌）细胞的抗增殖作用；借助AutoDock Vina进行分子对接，模拟活性成分与EGFR（PDB: 1M17）和NADPH氧化酶（PDB: 2CDU）的相互作用；通过PASS在线平台预测化合物生物活性概率（Pa）；采用Desmond软件进行100纳秒分子动力学模拟，验证复合物稳定性。

研究结果

1. 酚类含量与抗氧化活性的季节性规律

春季（3月）样本的总酚含量（113.42 mg GAE/g）与总黄酮含量（5.84 mg QE/g）达全年峰值，而抗氧化活性却呈现不同趋势：秋季（9月）样本在ABTS（IC₅₀=127.44 μg/mL）和钼酸盐法（EC₅₀=108.62 μg/mL）中表现最优，冬季（12月）样本则在DPPH实验中活性最强（IC₅₀=86.92 μg/mL）。这一矛盾提示高酚含量未必直接对应强抗氧化能力，可能与特定酚类成分的协同作用有关。

2. 抗增殖活性的季节依赖性

夏季（6月）和春季（3月）提取物对肺癌细胞A549的抑制效果最显著（IC₅₀分别为11.9 μg/mL和11.9 μg/mL），而秋季样本活性相对较弱。进一步分析发现，夏季样本中富含没食子酸（25.35 ng/mg）和儿茶素（10.9 ng/mg），春季样本则以儿茶素（19.65 ng/mg）和咖啡酸苯乙酯（CAPE，15.65 ng/mg）为主，提示这些成分可能是关键抗肿瘤物质。

3. 分子机制的计算生物学验证

虚拟筛选与分子对接表明，杨梅素与EGFR酪氨酸激酶结构域形成5个氢键（结合能-9 kcal/mol），与NADPH氧化酶形成7个氢键（结合能-9 kcal/mol），均优于其他成分。PASS预测显示杨梅素具有高概率抗氧化（Pa=0.924）和抗肺癌活性（Pa=0.417）。100纳秒分子动力学模拟进一步证实，杨梅素-EGFR复合物中配体构象稳定（RMSD≈2.5 ?），而杨梅素-NADPH氧化酶复合物整体刚性更强（蛋白RMSD<2.4 ?），表明二者结合模式稳定且机制各异。

结论与意义

本研究首次系统阐明了阿尔及利亚岩蔷薇叶片酚类成分与生物活性的季节性波动规律，突破性地发现春季为高酚类积累期，而夏秋季为最佳抗氧化与抗肿瘤活性期。通过计算生物学手段锁定杨梅素为关键活性成分，其双靶点（EGFR/NADPH氧化酶）抑制机制为天然产物抗肿瘤研究提供了新视角。成果不仅为区域性药用植物资源开发提供采收时间指导，更深化了对植物季节性代谢调控与药理作用关联的理解，为天然药物研发与精准农业实践奠定了科学基础。