富含生物活性的芒果(Mangifera indica)叶提取物通过抑制促炎细胞因子并激活Nrf2通路,有效缓解炎症、疼痛和发热症状

《Total Environment Advances》:Bioactive-Rich Mangifera indica Leaf Extracts Alleviate Inflammation, Pain, and Fever via Suppression of Pro-Inflammatory Cytokines and Activation of Nrf2 Pathways

【字体: 时间:2025年11月20日 来源:Total Environment Advances

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  芒果叶提取物代谢组学与抗炎镇痛机制研究。通过UHPLC-ESI-Orbitrap-MS分析Zebda和Alphonso两个品种的4种溶剂提取物,鉴定出48种化合物,包括iriflophenone、mangiferin等。实验显示乙醚提取物和水提物显著降低TNF-α、IL-1β等炎症标志物,抑制皮肤炎症和水肿,并激活Nrf2通路。镇痛和退热效果呈剂量依赖性,乙醚提取物效果最持久。代谢组学结合功能实验验证了芒果叶作为天然抗炎镇痛剂的潜力。

  研究团队由Mai M. Elghonemy、Amira R. Khattab、Mohamed F. Abdelhameed、Rani F. Ahmed、Mona M. Eid、Alaa M. Ali、Elana Kysil、Ludger A. Wessjohann、Mahmoud I. Nassar、Mohamed A. Farag和Abdelsamed I. Elshamy组成,来自埃及国家研究中心的天然化合物化学系。他们的研究聚焦于芒果叶(*Mangifera indica*)的生物活性成分及其在抗炎、止痛和退热方面的潜力。芒果作为一种广受欢迎的热带水果,其果实和树皮已被广泛研究,但其叶子的化学组成和药理作用仍存在较大空白。由于现代医学中非甾体抗炎药(NSAIDs)和退热药物存在一定的副作用,因此寻找安全、有效的植物来源药物显得尤为重要。

芒果叶在传统医学中常被用于治疗各种疾病,包括呼吸系统、消化系统和炎症相关病症,以及感染和伤口愈合。近年来,随着对植物来源药物研究的深入,芒果叶作为潜在的天然药物资源受到更多关注。然而,目前对其生物活性成分的研究仍不够全面,特别是在不同品种和不同提取溶剂对药效的影响方面。本研究旨在填补这一空白,通过系统分析两种芒果品种(Zebda和Alphonso)的叶提取物,探讨其化学组成与生物活性之间的关系。

在实验设计中,研究者使用了多种溶剂(水、乙醇、正丁醇和乙酸乙酯)对芒果叶进行提取,并通过超高液相色谱-电喷雾电离-轨道阱质谱(UHPLC-ESI-Orbitrap-MS)技术对提取物进行代谢组学分析。这种高分辨率的分析手段能够识别出多种化合物,包括酚类、黄酮类、黄酮酮类和萜类等。研究发现,乙酸乙酯提取物富含甲基儿茶酚、马尔林衍生物和伊里弗洛芬酮类化合物,而水和乙醇提取物则含有更高浓度的芒果苷、异芒果苷和奎宁酸。这些成分的分布差异表明,不同提取溶剂对代谢物的提取效率存在显著影响,进而影响其药理活性。

为了进一步验证这些提取物的生物活性,研究者进行了体外和体内实验。体外实验评估了其抗氧化能力,而体内实验则通过生化、组织病理学和免疫组织化学分析,评估了其抗炎、止痛和退热效果。结果表明,乙酸乙酯和水提取物在两种品种中均表现出显著的抗炎活性,能够有效降低促炎因子如TNF-α、IL-1β、COX-2和PGE2的水平。组织学分析进一步确认了这些提取物在减轻真皮炎症和水肿方面的效果。此外,研究发现这些提取物还能增强Nrf2的表达,Nrf2是调控氧化应激反应的关键因子,其表达增强有助于减少炎症反应带来的细胞损伤。

在止痛和退热测试中,研究者发现这些提取物表现出剂量和时间依赖性的药效。其中,乙酸乙酯提取物在缓解疼痛和退热方面表现出更长的持续时间和更快的起效速度。这些结果表明,不同提取物的药效可能与其化学组成密切相关,而特定的代谢物可能在其中发挥重要作用。例如,PLS回归分析揭示了代谢物组成与生物活性之间的关联,指出了一些关键代谢物,如伊里弗洛芬酮-糖苷、芹菜素-糖苷、二羟基十八碳烯酸、槲皮素、马尔林-糖苷、芒果苷/异芒果苷、没食子基-糖苷、槲皮素-糖苷以及未鉴定的三萜类化合物和O-羟基苯甲酰芒果苷,这些成分可能与抗炎、止痛和退热效果相关。

此外,研究还发现,溶剂的极性对代谢物的提取和药效具有重要影响。极性溶剂更有利于提取酚类化合物,而非极性溶剂则更有效于提取脂肪酸和类固醇。因此,选择合适的提取溶剂对于获得具有较高生物活性的提取物至关重要。本研究通过比较不同极性溶剂对两种芒果品种叶提取物的影响,揭示了代谢物分布与生物活性之间的潜在联系,为后续的药物开发和优化提供了理论依据。

研究者还强调,芒果叶的生物活性成分具有广泛的药理作用,包括抗炎、止痛、退热和抗氧化。这些作用可能与多种生物途径相关,如COX-2、PGE2、TNF-α和Nrf2的调控。通过分析这些生物途径,研究者能够更深入地理解芒果叶在治疗炎症和发热疾病中的作用机制。同时,研究还指出,这些成分可能通过影响免疫反应、氧化应激和炎症信号通路,发挥其药理活性。

为了进一步支持这些发现,研究者还对实验材料进行了严格的鉴定和采集。研究中使用的两种芒果品种(Zebda和Alphonso)均来自埃及北部的同一家农场,确保了样本的一致性和可比性。采集的叶片经过专业植物学家的鉴定,确认其来源和种类的正确性。此外,研究还遵守了所有相关的实验伦理和规范,确保研究的科学性和可靠性。

本研究的另一个重要贡献在于,它首次系统地比较了两种芒果品种叶提取物的代谢组学特征,并结合生物活性测试,揭示了不同提取物在治疗炎症、疼痛和发热方面的差异。这种整合性的研究方法不仅有助于理解芒果叶的化学组成与生物活性之间的关系,还为后续的药物开发和应用提供了重要的参考。通过这种方法,研究者能够更准确地识别出具有较高药效的提取物,并进一步研究其具体的生物机制。

此外,研究还提供了丰富的补充材料,包括表格S1,列出了研究中使用的不同提取物、溶剂、代码和重量;表格S2提供了代谢物在不同提取物中的相对定量分析;表格S3则分析了溶剂极性对生物活性的影响。这些补充材料为研究提供了更详细的数据支持,有助于进一步验证研究结果,并为未来的研究提供方向。

综上所述,本研究通过系统的代谢组学分析和生物活性测试,揭示了芒果叶中多种生物活性成分的存在及其在抗炎、止痛和退热方面的潜力。研究结果不仅为传统医学中芒果叶的使用提供了科学依据,还为开发新型植物来源药物提供了理论支持。此外,研究还强调了选择合适提取溶剂的重要性,以及不同提取物在药效上的差异,为未来的研究和应用提供了重要的指导。通过这种整合性的研究方法,研究者能够更全面地理解芒果叶的化学组成与生物活性之间的关系,为可持续利用植物资源、开发新型天然药物奠定了基础。
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