通过对GSK-3β和胶原酶的抑制作用，评估广藿香油中的活性化合物作为促进伤口愈合的潜在候选物质

《Egyptian Journal of Basic and Applied Sciences》：Evaluation of active compounds from patchouli oil as wound healing activation candidate through the inhibition of GSK-3β and collagenase enzymes

伤口愈合过程中GSK-3β和胶原蛋白酶的调控机制及Acehnese patchouli油活性成分的抑制研究。通过GC-MS分离纯化并筛选出14种活性化合物，结合分子对接和动态模拟分析，发现naphthalenone对GSK-3β和胶原蛋白酶的抑制活性最强（?7.9 kcal/mol），其稳定复合物氢键、半径震幅等参数优于其他化合物。研究验证了 patchouli油通过双重抑制促进伤口愈合的潜力，且50%化合物符合口服药物likeness规则。

　　伤口愈合是人体对组织损伤的一种自然修复过程，涉及多个阶段，包括炎症、增殖和重塑。这一过程受到多种酶和信号通路的调控，其中Glycogen Synthase Kinase-3β（GSK-3β）和胶原酶在调节伤口愈合中起着关键作用。GSK-3β是Wnt信号通路中的一个关键酶，其活性的抑制可以促进成纤维细胞的激活，进而增强胶原蛋白的释放，这对伤口愈合至关重要。而胶原酶，主要由金属蛋白酶（MMPs）家族成员如MMP-1、MMP-8和MMP-13组成，负责分解胶原蛋白，如果其活性过高，则可能导致胶原蛋白合成与降解之间的失衡，影响伤口愈合效果。因此，寻找能够有效抑制GSK-3β和胶原酶的天然化合物，对于改善慢性伤口的愈合过程具有重要意义。

近年来，天然产物因其多样性和潜在的生物活性，成为研究伤口愈合的热点。其中，香附油（Patchouli oil）作为一种传统的植物提取物，因其具有抗炎和抗氧化特性而备受关注。香附油主要来源于香附草（*Pogostemon cablin* Benth.），其主要活性成分包括香附醇（Patchouli alcohol, PA）和一些其他次级化合物，如萘酮（Naphthalenone）。尽管香附醇是香附油中最主要的成分，但一些研究指出，香附油中的其他化合物，特别是萘酮，可能在促进伤口愈合中发挥重要作用。然而，目前尚缺乏明确的科学证据来支持这些化合物对GSK-3β和胶原酶的抑制作用。

本研究通过计算生物学方法，系统地分析了Aceh香附油中具有潜在活性的化合物对GSK-3β和胶原酶的抑制作用。首先，利用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）鉴定香附油中的活性成分，并选择其中14种化合物进行进一步研究。随后，通过药物样性（drug-likeness）和药代动力学（pharmacokinetic）评估，使用SwissADME在线工具对这些化合物进行分析，结果显示其中7种符合Lipinski规则，表明其具有良好的口服药物样性。此外，其余7种化合物虽然仅违反一条规则，但仍然被认为适合进一步的药物开发。

为了评估这些化合物对GSK-3β和胶原酶的潜在抑制作用，研究采用了分子对接（molecular docking）和分子动力学模拟（molecular dynamics simulation, MDS）方法。分子对接用于预测化合物与目标蛋白的结合亲和力，而分子动力学模拟则用于评估结合后的复杂稳定性。研究从PubChem和Protein Data Bank（PDB）中获取了目标蛋白的三维结构，并使用PyRx 8.0和AutoDock Vina进行分子对接分析。结果显示，有7种化合物与GSK-3β结合，而1种化合物与胶原酶结合，所有结合亲和力均低于-7 kcal/mol。其中，萘酮表现出最强的双重抑制能力，即同时对GSK-3β和胶原酶的抑制作用均显著。

为了进一步确认这些化合物与目标蛋白的结合稳定性，研究进行了分子动力学模拟，使用YASARA软件分析了结合后的结构变化。模拟过程中，研究人员关注了氢键数量、RMSD（根均方偏差）、半径为质心（radius of gyration）和RMSF（根均方波动）等参数。这些参数能够反映蛋白质-配体复合物在模拟过程中的稳定性。结果表明，萘酮在与胶原酶结合时，其氢键数量显著高于天然配体，这表明其与胶原酶之间的相互作用更加稳定。此外，虽然在与GSK-3β结合时，萘酮的氢键数量略低于天然配体，但其结合稳定性仍然良好，且在模拟过程中表现出与天然配体相似的结构特征。

研究还发现，虽然萘酮的RMSD值略高于天然配体，但其在模拟过程中仍能保持相对稳定的状态，说明其与目标蛋白的结合具有一定的可靠性。同时，半径为质心值表明，萘酮与GSK-3β和胶原酶的结合能够维持蛋白质结构的紧凑性，这对于形成稳定的复合物至关重要。RMSF值则反映了蛋白质结构在与配体结合后的波动情况，研究发现，萘酮与天然配体在多个氨基酸残基上的RMSF值相近，且这些残基并不位于活性位点，因此不影响其与目标蛋白的结合效果。

从研究结果来看，Aceh香附油中的多种化合物均表现出对GSK-3β和胶原酶的抑制潜力。然而，这些化合物的活性和稳定性仍需进一步的实验验证。例如，需要通过体外实验确认这些化合物是否能够实际抑制相关酶的活性，以及在体内环境中的药代动力学行为和安全性。此外，研究还建议未来可以开展结构-活性关系（SAR）分析，以更深入地了解这些化合物的分子结构与其活性之间的关系，并探索其在体内可能的协同作用。

总的来说，本研究通过计算生物学方法，初步揭示了Aceh香附油中某些化合物在促进伤口愈合中的潜在作用。特别是萘酮，表现出对GSK-3β和胶原酶的双重抑制能力，其与目标蛋白的结合稳定性和亲和力均较为理想。这些发现为开发基于天然产物的新型伤口愈合药物提供了理论依据，但进一步的实验研究仍然是必要的，以全面评估这些化合物的生物活性、作用机制和安全性。随着对天然产物研究的不断深入，未来有望发现更多具有潜在药用价值的化合物，为慢性伤口治疗提供新的解决方案。