维蒂克斯高木(Vitex Altissima)树皮提取物及其分离出的生物活性成分的护肝特性评估:体外与体内研究方法
《European Journal of Medicinal Chemistry Reports》:Evaluation of the Hepatoprotective Properties of
Vitex Altissima Bark Extracts and Isolated Bioactive:
In-vitro and
In-vivo approach
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时间:2025年11月22日
来源:European Journal of Medicinal Chemistry Reports 4.1
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研究印度科org地区传统草药Vitex altissima树皮提取物的肝保护及抗氧化机制,通过体外HepG2细胞实验和体内Wistar大鼠模型,发现其乙醇提取物显著抑制CCl4诱导的氧化应激和炎症反应,并通过HPLC-MS/MS鉴定出活性成分Albafuran C。该化合物在剂量依赖性下提升SOD、CAT等抗氧化酶活性,降低MDA和iNOS表达,恢复肝细胞结构和功能,证实其通过NF-κB信号通路抑制炎症的机制。
### 解读:Vitex altissima的肝保护作用及其活性成分Albafuran C的潜在药用价值
#### 引言
肝脏是人体中仅次于大脑的重要器官,承担着多种关键的生理功能,包括代谢、解毒和蛋白质合成等。在全球范围内,肝脏疾病已成为一个严重威胁人类健康的公共卫生问题,每年导致超过两百万人死亡,其中每25人中就有1人因肝病而失去生命。当前,肝脏疾病是全球第十一大致死原因,但其实际死亡率可能被低估。这类疾病包括肝炎、脂肪肝、自身免疫性肝病、肝硬化和肝癌等,这些疾病往往具有相似的临床表现和复杂的发病机制。
肝脏的正常功能依赖于其强大的自我修复能力,但随着环境污染物的增加和不健康生活方式的普及,肝脏损伤已成为普遍现象,迫切需要有效的治疗手段。目前,市场上已有多种合成药物用于治疗肝病,但这些药物常伴随副作用和长期效果不佳的问题,促使科学家和医学界更加关注天然药物的开发,尤其是来源于传统医学的植物提取物。其中,Vitex altissima作为一种具有传统药用价值的植物,在印度南部被广泛用于治疗与肝脏相关的疾病,如黄疸、肝损伤等。本研究旨在通过现代科学手段验证其肝保护机制,并探索其活性成分的药理作用。
#### 材料与方法
##### 植物材料
本研究使用的植物为Vitex altissima,采集于印度卡纳塔克邦的Coorg地区。采集后,将树皮清洗、阴干、粗粉碎并储存于密封容器中,以备后续提取使用。植物标本由当地植物学家Dr. Shivalingaiah认证,并存档于政府第一等级学院的标本库中。
##### 提取与分离
首先,将粗粉碎的树皮用乙醇进行连续搅拌提取,直至溶液变无色。提取物经过滤、压榨和减压蒸发后得到乙醇提取物,并干燥储存。随后,通过液液萃取法进一步将提取物分为氯仿和乙醇两个部分。氯仿部分用于去除油性残留,而乙醇部分则保留了更多的生物活性成分。
##### 药物成分分析
对提取物和分离后的组分进行了定性药用成分分析,以确定其是否含有生物活性物质。此外,还采用了薄层色谱(TLC)和高效液相色谱(HPLC)等方法进行进一步分析,以评估不同组分的纯度和生物活性。
##### 活性引导的抗氧化实验
为了评估提取物的抗氧化能力,本研究采用DPPH自由基清除实验和羟基自由基清除实验。DPPH是一种紫色的自由基,当与氢供体反应时会转化为无色的产物,通过测定吸光度的变化可以评估抗氧化活性。羟基自由基清除实验则通过Fenton反应产生自由基,再通过比色法测定其清除能力。实验结果显示,乙醇提取物在两种实验中均表现出较高的清除能力。
##### 肝细胞培养与细胞活力实验
本研究采用HepG2细胞作为肝细胞损伤模型。HepG2是一种广泛用于研究人类肝癌的细胞系,具有高度的代谢能力和对肝毒性物质的敏感性。通过MTT实验评估细胞活力,结果显示乙醇提取物在200 μg/ml浓度下对HepG2细胞无显著毒性,并表现出良好的细胞保护能力。
##### 抗氧化酶活性测定
为了进一步确认乙醇提取物的肝保护作用,本研究对细胞内的抗氧化酶(如超氧化物歧化酶SOD和过氧化氢酶CAT)进行了活性测定。结果显示,乙醇提取物显著提高了这些酶的活性,表明其具有增强细胞抗氧化能力的作用。
##### 细胞内ROS水平测定
通过DCFH-DA染色和流式细胞术,评估了细胞内活性氧(ROS)水平。结果显示,乙醇提取物显著降低了CCl4诱导的ROS水平,从而减轻了细胞损伤。
##### iNOS表达分析
诱导型一氧化氮合酶(iNOS)在炎症反应中起重要作用,其表达水平升高会导致炎症加剧。通过流式细胞术评估iNOS的表达,发现乙醇提取物能够显著抑制iNOS的表达,表明其具有抗炎作用。
##### RNA和蛋白表达分析
通过实时定量PCR(qRT-PCR)和Western blot技术,进一步分析了与炎症相关的基因(如TNF-α和IL-6)和蛋白(如NF-κB)的表达水平。结果显示,乙醇提取物能够显著降低这些炎症因子的表达,表明其具有调控炎症信号通路的作用。
##### 动物实验
在动物实验中,选择了健康的成年雄性Wistar大鼠作为模型,以评估乙醇提取物及其活性成分的肝保护效果。通过CCl4诱导肝损伤,并观察不同剂量下乙醇提取物对肝功能指标(如ALT、AST、ALP、总胆红素和总蛋白)的影响。结果表明,乙醇提取物在不同剂量下均能有效改善这些指标。
##### 统计分析
通过Prism软件进行统计分析,采用单因素方差分析(ANOVA)和Tukey的后验检验比较不同组之间的差异。同时,使用未配对t检验评估两组间的显著性差异。
#### 结果
##### 药物成分分析
通过初步的药用成分分析,确认了Vitex altissima树皮提取物中存在多种生物活性物质,如黄酮类、生物碱、单宁酸、糖苷、萜类和碳水化合物。氯仿和乙醇组分中均检测到黄酮类和生物碱,但未检测到蛋白质和皂苷。
##### 抗氧化活性
乙醇提取物在DPPH和羟基自由基清除实验中表现出较高的抗氧化活性,其IC50值分别为188.2 μg/ml和80.67 μg/ml。相比之下,氯仿组分的活性较低,表明乙醇组分可能更富含抗氧化成分。
##### 细胞保护作用
在HepG2细胞模型中,乙醇提取物表现出良好的细胞保护能力,其在100 μg/ml浓度下显著提高了细胞活力,且能够有效抑制CCl4诱导的细胞死亡和自噬现象。这表明乙醇提取物具有较强的肝保护作用。
##### 活性成分分离与鉴定
通过HPTLC和pHPLC技术,从乙醇提取物中分离出三种化合物,其中ISO-1表现出最强的生物活性。通过FTIR、NMR和LC-MS/MS技术,进一步确认了ISO-1的化学结构,鉴定为Albafuran C。
##### Albafuran C的肝保护作用
Albafuran C在多种实验中表现出显著的肝保护作用。在细胞实验中,其在200 μg/ml浓度下显著提高了细胞活力,并有效抑制了CCl4诱导的ROS水平和iNOS表达。在动物实验中,Albafuran C在50和100 mg/kg剂量下显著改善了肝功能指标,如ALT、AST、ALP、总胆红素和总蛋白。此外,其对肝组织病理学变化也表现出显著的修复作用,如减少肝细胞坏死、炎症和脂肪沉积。
##### 抗炎作用
通过分析炎症相关基因(如TNF-α和IL-6)和蛋白(如NF-κB)的表达,发现Albafuran C能够显著降低这些炎症因子的表达,表明其具有良好的抗炎能力。这一结果进一步支持了其在肝病治疗中的潜力。
#### 讨论
肝脏在维持体内平衡和代谢过程中起着至关重要的作用。其复杂的防御机制,包括抗氧化系统和炎症控制,使其能够有效应对氧化应激和损伤。然而,随着环境污染和不健康生活方式的增加,肝脏损伤已成为全球范围内的重大健康问题,迫切需要有效的治疗手段。
本研究通过系统的方法,验证了Vitex altissima的肝保护潜力,并成功分离出具有显著生物活性的化合物Albafuran C。该化合物在多种实验中表现出良好的抗氧化和抗炎效果,特别是在CCl4诱导的肝损伤模型中,其对细胞活力的提高、ROS水平的降低以及炎症因子表达的抑制,均显示出其对肝脏的保护作用。此外,Albafuran C在动物实验中也表现出良好的肝功能改善效果,进一步支持了其作为天然肝保护剂的潜力。
在分子机制方面,Albafuran C通过抑制NF-κB信号通路的激活,减少炎症反应,从而保护肝脏免受损伤。这一机制与已知的其他天然抗氧化剂类似,表明其可能具有广泛的药理作用。
#### 结论
综上所述,本研究发现Vitex altissima的乙醇提取物及其活性成分Albafuran C具有显著的肝保护作用。其不仅在细胞实验中表现出良好的抗氧化和抗炎能力,还在动物模型中显示出对肝功能的显著改善。这些结果为进一步开发Albafuran C作为天然肝保护剂提供了科学依据,并为其在临床应用中的潜力奠定了基础。未来的研究应聚焦于其分子机制、药代动力学和长期安全性,以推动其在肝病治疗中的实际应用。
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