白千层(Melaleuca leucadendron (L.))提取物对促炎细胞因子的调节作用在口腔伤口愈合中的研究:一项体内实验
《Journal of Dental Sciences》:Modulation of pro-inflammatory cytokines by
Melaleuca leucadendron (L.) gel in oral wound healing: An
in vivo study
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时间:2025年11月29日
来源:Journal of Dental Sciences 3.1
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本研究通过动物模型评估0.7%大叶石梓凝胶的抗炎效果,发现其显著降低IL-1β、IL-6和TNF-α水平,且物理化学性质稳定,为老年口腔黏膜炎症提供潜在疗法。
该研究针对老年人口中常见的机械性创伤和义齿使用引起的口腔黏膜溃疡问题,探讨了金森桉(*Melaleuca leucadendron*)提取物的抗炎潜力。通过动物实验和分子模拟相结合的方式,验证了0.7%金森桉凝胶在抑制炎症因子方面的有效性。
**研究背景与意义**
口腔黏膜溃疡在老年群体中高发,主要与黏膜变薄、免疫功能下降及义齿摩擦损伤相关。这类溃疡常伴随IL-1β、IL-6和TNF-α等促炎因子持续激活,导致组织修复受阻。传统药物如类固醇可能加重黏膜脆弱性,而抗生素易引发耐药性。因此,开发天然、安全的抗炎疗法具有重要临床价值。金森桉作为传统草药,已证实具有抗炎、抗氧化和抗菌特性,但其具体作用机制和临床应用潜力尚未充分验证。
**研究方法**
实验采用随机对照设计,选用28只健康雄性大白鼠构建口腔溃疡模型。溃疡通过丙烯酸树脂模具造成标准化机械创伤,对照组不干预,实验组每日两次外用0.7%金森桉凝胶。为明确作用机制,研究团队结合分子对接模拟与药理学分析:
1. **分子对接**:使用PyRx软件模拟金森桉8种主要活性成分(如桉叶油醇、愈创木酚等)与IL-1β、IL-6、TNF-α蛋白的相互作用,结果显示其中4种成分与炎症因子结合能(ΔG)低于-5.0 kcal/mol,表明强亲和力。
2. **制剂开发**:提取物经冷甲醇萃取和高速离心浓缩,与甘油、防腐剂等配伍形成稳定凝胶。通过pH、黏度、延展性等测试证实其适合黏膜给药。
3. **生物标志物检测**:每日收集溃疡组织,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)定量分析IL-1β、IL-6、TNF-α水平,并通过ROC-AUC评估指标的诊断价值。
**核心发现**
1. **抗炎效果显著**:实验组IL-1β、IL-6和TNF-α水平较对照组分别降低34.5%(P=0.004)、32.7%(P=0.002)和40.6%(P=0.001)。其中IL-1β抑制效果最突出,ROC-AUC达0.95,表明该指标对疗效区分能力最强。
2. **时间动态特征**:炎症因子在治疗组的下降呈现时间梯度。IL-1β在用药第3天即显著降低(从17.88 pg/mL降至10.99 pg/mL),而IL-6和TNF-α的抑制效应随时间逐步增强,提示不同炎症介质的调控机制存在差异。
3. **制剂稳定性**:14天储存实验显示,凝胶的黏度、延展性和均一性均无明显变化(RSD<5%),pH稳定在5.4-5.6之间,符合黏膜给药的物理化学要求。
**机制与临床价值分析**
研究团队通过分子模拟发现,金森桉活性成分通过竞争性结合炎症因子胞外域的疏水口袋发挥抑制作用。例如,桉叶油醇与IL-1β结合能达-7.3 kcal/mol,显著高于其他成分。药理学预测显示,所有代谢物均符合"五规则"药物likeness标准(如Lipinski规则),且急性毒性预测LD50值均超过1000 mg/kg,提示安全性良好。
在病理机制层面,IL-1β作为早期促炎信号分子,其快速下降(第1天至第3天)可能通过抑制NF-κB信号通路阻断后续炎症反应。IL-6的持续抑制(从第1天6.82 pg/mL降至第7天2.02 pg/mL)表明金森桉凝胶能干预慢性炎症的维持。尽管TNF-α的ROC-AUC值较低(0.41),但其浓度从对照组的111.79 pg/mL降至66.90 pg/mL,仍具生物学意义——该因子通过促进血管渗透性和细胞凋亡加剧黏膜损伤,抑制其活性可改善溃疡修复。
**创新性与局限性**
本研究首次在动物模型中系统验证了金森桉凝胶对三种关键炎症因子的协同抑制作用。相较于单一成分研究,该成果更贴近真实临床场景。创新点包括:
- 采用双盲样本处理(每日随机牺牲2只动物进行检测)减少人为误差
- 引入ROC-AUC分析量化疗效差异(IL-1β区分度达95%)
- 通过物理化学稳定性测试确保制剂长期有效性
局限性方面:
1. 动物模型仅模拟局部黏膜损伤,未涵盖义齿佩戴的动态摩擦损伤机制
2. 样本量(n=14/组)可能限制统计效力,尤其对TNF-α的检测敏感性存疑
3. 未进行长期毒性评估(如超过28天的重复给药试验)
**临床转化前景**
0.7%浓度选择基于前期研究(Abd Wahab等,2022)显示该浓度兼具抗菌活性(>85%成纤维细胞存活率)与黏膜相容性。凝胶的剪切稀化特性(Brookfield黏度测试显示30 cP@1000 rpm)有助于在黏膜表面形成保护膜,延长药物作用时间。结合传统草药学应用(东南亚地区用于口腔护理),该凝胶有望成为:
- 避免全身性激素治疗的局部给药方案
- 改善老年人口腔营养摄入的辅助疗法
- 替代抗生素的感染控制手段(尤其耐药菌环境下)
**讨论延伸**
研究还揭示了炎症因子间的级联效应:IL-1β的早期抑制可能通过负反馈调节阻断IL-6的上调,而TNF-α的延迟响应则反映其作为下游放大因子的特性。这种多靶点调控机制与分子对接显示的活性成分广谱结合能力相呼应。未来研究可进一步探索:
- 不同代谢物在抑制NF-κB通路中的协同作用
- 凝胶对黏膜上皮干细胞增殖的促进效应
- 老年动物与青年动物在炎症应答上的差异
**总结**
该研究为金森桉凝胶的临床应用提供了科学依据,其多靶点抗炎机制(抑制IL-1β/IL-6/TNF-α)与良好的制剂稳定性,使其成为老年口腔黏膜护理的理想候选方案。后续需开展人体试验,重点关注长期使用安全性及与其他治疗方案的协同效应。
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