刺苞蓝蓟粗提物及其水相组分对小鼠骨髓和脾脏的体外体内抗突变活性研究

《Genes and Environment》：In vitro and in vivo antimutagenic activity of Echinops spinosus crude extract and its aqueous fraction in mouse bone marrow and spleen

本研究针对乙基甲磺酸(EMS)诱导的基因毒性问题，开展了刺苞蓝蓟(Echinops spinosus)粗提物(CEES)及其水相组分(AFES)的抗突变活性研究。通过染色体畸变(CAs)、彗星实验和微核(MN)实验等多终点基因毒性评估，发现CEES和AFES能显著抑制EMS引起的染色体和DNA损伤，且CEES因包含更丰富的多酚类成分而表现出更强的基因保护作用。该研究为天然产物的基因保护活性提供了新的实验依据，对预防化学诱变剂引起的遗传损伤具有重要意义。

　　

在当今环境污染日益严重的背景下，化学诱变剂对遗传物质的损伤已成为公共卫生领域的重要课题。乙基甲磺酸(EMS)作为一种典型的烷化剂，能够与DNA分子中的亲核位点发生反应，形成乙基化核苷酸，进而引发染色体畸变(CAs)和点突变。这类损伤不仅会增加癌症发生的风险，还可能通过生殖细胞传递至后代，造成遗传性疾病的代际传播。因此，寻找能够有效抑制EMS等诱变剂遗传毒性的天然产物，成为当前毒理学和预防医学研究的热点。

传统药用植物刺苞蓝蓟(Echinops spinosus)在民间医学中长期被用于治疗脾肾疾病，但其基因保护作用尚未得到系统研究。为此，Kawthar A. Diab团队在《Genes and Environment》发表了最新研究成果，首次通过体外和体内实验相结合的方式，系统评估了刺苞蓝蓟粗提物(CEES)及其水相组分(AFES)对EMS诱导的遗传损伤的防护效果。

研究人员首先通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)和高效液相色谱(HPLC)技术分析了植物样本的化学成分，发现CEES含有更高含量的总多酚(TPC)和总黄酮(TFC)。接着，他们采用细胞计数试剂盒-8(CCK-8)法验证了提取物对小鼠骨髓和脾细胞的无毒性特征。在基因毒性评估中，团队运用染色体畸变分析、彗星实验（单细胞凝胶电泳）和微核试验三种经典方法，分别从染色体水平、DNA损伤水平和细胞分裂异常水平全面评估了CEES和AFES的抗突变活性。

关键技术方法包括：1）植物化学成分分析（GC-MS和HPLC）；2）体外细胞毒性检测（CCK-8法）；3）基因毒性评估（染色体畸变分析、彗星实验、微核试验）；4）实验动物为瑞士白化小鼠（来源：埃及国家研究中心动物房）。

植物化学成分分析结果

GC-MS分析显示AFES中含有25种初级代谢产物，其中双(三甲基硅烷基)乙胺为主要成分（50.45%）。HPLC分析发现CEES和AFES分别含有17种和14种次级代谢产物，绿原酸在两者中均为主要成分。CEES的TPC（200.15 mg/g）和TFC（164.36 mg/g）显著高于AFES，说明醇提法能更有效地提取多酚类物质。

体外细胞毒性

CEES和AFES在浓度高达1000μg/mL时未表现出细胞毒性，反而在≥500μg/mL时显示出促进细胞增殖的趋势，提示其可能具有促有丝分裂活性。

体外基因保护作用

EMS处理使骨髓细胞CAs率升高至19.33%（7.2倍于对照组），彗星尾DNA百分比达10.93%（2.9倍于对照组）。预先给予500μg/mL CEES可使这些指标分别降低34.00%和2.3倍，且对脾细胞的保护效果优于骨髓细胞。

体内预防效果

AFES的急性经口半数致死剂量(LD₅₀)大于5000 mg/kg。EMS处理使小鼠骨髓细胞CAs率和微核多染红细胞(MNPCEs)率分别升高至27.00%（7.5倍）和14.14%（16.8倍）。500 mg/kg CEES预处理可使上述指标降低54%和56%，效果优于AFES。

研究结论表明，CEES和AFES主要通过高极性成分发挥抗突变作用，而CEES中中等极性和非极性成分的协同增效使其具有更显著的基因保护效果。该研究首次揭示了刺苞蓝蓟在遗传毒性防护方面的应用潜力，为开发天然抗突变剂提供了理论依据。不过，研究仍存在一定局限性，如未比较其他有机组分的活性，且保护机制尚需从抗氧化作用和DNA修复通路激活等方面进一步探索。