柚皮素作为抗利什曼病先导化合物的发现：基于大花第伦桃的计算机与实验研究

《Pharmacological Research - Natural Products》：Naringenin, a unique flavonoid present in Dillenia indica L., 1759, reveals potent anti-leishmanial properties- an in silico and in vitro study

本研究针对内脏利什曼病现有半合成药物毒副作用大等问题，通过植物药源筛选发现大花第伦桃甲醇提取物具有显著抗利什曼活性。LC-MS分析鉴定22种化合物，分子对接筛选出柚皮素和熊果酸，MD模拟证实柚皮素与固醇脱甲基酶稳定结合，为开发新型抗利什曼天然药物提供候选分子。

　　

在热带和亚热带地区，一种由寄生虫引起的致命疾病——内脏利什曼病（Visceral Leishmaniasis, VL）正威胁着数百万人的健康。作为仅次于非洲锥虫病和登革热的第三大热带疾病，每年新增约100万病例，死亡率高达6.5%。更令人担忧的是，过去70年间，VL的化疗方案几乎停滞不前，现有半合成药物存在肾毒性、细胞毒性等严重副作用，且治疗成本高昂、疗程漫长。面对这一严峻挑战，科学家们将目光投向了天然植物药源，期待从传统药用植物中发现更安全有效的替代方案。

在这项发表于《Pharmacological Research - Natural Products》的研究中，Vandita Verma等研究人员选择印度传统药用植物大花第伦桃（Dillenia indica L.）作为研究对象。这种俗称"大象苹果"的植物在印度民间医学中已有数百年应用历史，其果实富含萜类、黄酮类、酚类等活性成分，具有抗菌、抗炎、抗氧化等多种药理活性。研究团队通过系统的体外和计算机模拟研究，最终从该植物中鉴定出具有显著抗利什曼活性的先导化合物。

研究人员主要运用了MTT细胞活力测定、液相色谱-质谱联用（LC-MS）分析、计算机分子对接和分子动力学（MD）模拟等关键技术方法。其中植物样本采集自印度西孟加拉邦当地市场，所有实验均在加尔各答大学细胞与分子生物学实验室完成。

【MTT assay of promastigotes after plant extract treatment】

通过MTT法评估三种大花第伦桃果实提取物（石油醚、乙酸乙酯和甲醇提取物）对杜氏利什曼原虫（MHOM/IN/83/AG83）前鞭毛体的抑制作用。结果显示甲醇提取物表现出最优的抗利什曼活性，IC₅₀值为40.22 μg/mL，且对BEAS-2B正常细胞系无明显细胞毒性，表明其具有良好的选择性抑制作用。

【LC-MS-based metabolomic profiling】

对活性最佳的甲醇提取物进行LC-MS代谢组学分析，共鉴定出22种化合物。这些化合物随后基于ADMET（吸收、分布、代谢、排泄和毒性）性质进行初步筛选，其中18种化合物被选中进行后续计算机模拟研究。

【Molecular docking analysis】

针对利什曼原虫生存必需的四个关键靶点蛋白——固醇脱甲基酶（Sterol demethylase）、法尼基二磷酸合酶（Farnesyl diphosphate synthase, FPPS）、二氢叶酸还原酶-胸苷酸合酶（DHFR-TS）和蝶啶还原酶（PTR1）进行分子对接。结果显示熊果酸（Ursolic acid）和柚皮素（Naringenin）结合能最佳，平均结合能分别为-8.4 kcal/mol和-8.075 kcal/mol。

【MD simulation and MM-GBSA analysis】

通过分子动力学模拟和MM-GBSA（分子力学/广义波恩表面积）结合自由能计算进一步验证结合稳定性。结果表明柚皮素与固醇脱甲基酶的结合最为稳定，预示着其成为抗利什曼先导化合物的巨大潜力。

【Discussion】

讨论部分指出，天然产物因其化学结构多样性和生物活性广泛性，一直是药物发现的重要来源。该研究选择大花第伦桃正是基于其民族药用价值，研究结果验证了该植物在抗利什曼药物开发中的潜力。特别值得注意的是，利什曼原虫的固醇合成途径与人类细胞存在显著差异，其中固醇脱甲基酶催化麦角固醇合成的关键步骤，使其成为理想的药物靶点。

【Conclusion】

研究结论强调，柚皮素作为大花第伦桃中的主要黄酮类成分，通过计算机和实验验证显示出对抗杜氏利什曼原虫的强大潜力。该化合物与固醇脱甲基酶的稳定相互作用，为其进一步开发为抗利什曼药物奠定了坚实基础。

【Limitations and Future prospects】

作者也指出研究的局限性主要在于尚未进行体内实验和临床验证。未来需要开展更深入的体外和体内研究，特别是对利什曼原虫的无鞭毛体（amastigotes）阶段进行活性评价，以及临床前和临床研究来最终验证柚皮素的治疗潜力。

这项研究的意义在于首次系统揭示了大花第伦桃果实中柚皮素的抗利什曼活性，并通过多靶点计算机模拟验证了其作用机制，为开发新型天然抗利什曼药物提供了重要的科学依据。在传统药物现代化和国际化的背景下，该研究不仅为治疗 neglected disease（被忽视疾病）提供了新思路，也为天然产物药物开发提供了可借鉴的研究范式。