来自北极菊(Chrysanthemum boreale)的Cumambrin A通过抑制TRIF依赖的信号通路以及激活Nrf2/HO-1通路来减轻炎症和氧化应激

【字体: 时间:2025年12月21日 来源:Journal of Ethnopharmacology 5.4

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  抗炎活性与分子机制研究显示,朝鲜蓟花中的 cumambrin A 通过抑制 TRIF 依赖的 IRF3/STAT 信号通路和激活 Nrf2/HO-1 抗氧化轴,显著降低 LPS 激活的巨噬细胞中 NO 生成、ROS 水平及促炎介质表达,为天然产物治疗炎症提供新机制。

  
朝鲜蓟花活性成分cumambrin A的抗炎与抗氧化机制研究

研究团队以朝鲜蓟(*Chrysanthemum boreale*)的干燥花为研究对象,系统探究了其核心活性成分cumambrin A的抗炎与抗氧化作用机制。该植物在韩国及中国传统医学中已有数百年应用历史,临床常用于发热、炎症及感染性疾病的治疗。前期研究表明,朝鲜蓟花中的黄酮类、单萜烯及特定二萜类成分具有显著的药理活性,其中cumambrin A作为新型环状倍半萜类化合物备受关注。

研究采用LPS诱导的RAW264.7巨噬细胞模型,系统评估了cumambrin A的生物学效应。实验数据显示,该化合物在10.25±3.68 μM浓度时即可显著抑制一氧化氮(NO)生成,同时降低活性氧(ROS)水平及促炎细胞因子表达。这种双重抑制机制可能与其调控关键信号通路有关。

在分子机制层面,研究揭示了cumambrin A作用于TRIF依赖通路与Nrf2/HO-1抗氧化轴的双重作用模式。通过Western blotting检测发现,cumambrin A能有效抑制IRF3、STAT1和STAT3的磷酸化水平,表明其通过阻断TRIF信号转导通路减轻炎症反应。与此同时,该化合物显著上调Nrf2及下游靶点HO-1的表达,证实其激活抗氧化防御系统的能力。这种双路径协同作用机制,既抑制促炎信号放大,又增强机体自身抗氧化能力,为开发新型抗炎药物提供了理论依据。

研究团队创新性地构建了巨噬细胞双信号通路模型,通过实时荧光定量PCR和蛋白质印迹技术,首次系统解析了cumambrin A对TRIF-IRF3-STAT信号通路的调控作用。值得注意的是,这种调控具有浓度依赖性,且作用效果与已报道的相似结构化合物(如乳香内酯)存在协同效应。研究同时发现,cumambrin A通过稳定Nrf2蛋白构象促进其核转位,触发下游HO-1基因的转录调控,这种分子机制与近年来发现的"氧化应激-抗氧化响应"调节网络高度吻合。

在方法学层面,研究团队采用标准化实验流程确保结果可靠性。植物材料经专业机构鉴定并建立 voucher标本(CHBO-2020),提取工艺参照韩国药典标准进行优化。特别设计的多次柱层析纯化技术,使目标化合物纯度达到98%以上,为后续机制研究奠定物质基础。实验模型选择符合国际标准,LPS刺激巨噬细胞模型能有效模拟人体急性炎症反应,检测指标涵盖炎症标志物(NO、IL-6、TNF-α)、抗氧化酶(SOD、GSH-Px)及信号通路关键蛋白(NF-κB、MAPKs)等多维度参数。

药理作用机制解析显示,cumambrin A通过多重途径发挥抗炎作用:首先抑制TLR4/MyD88/NF-κB信号通路,降低促炎介质生成;其次阻断TRIF/IRF3/STAT1信号轴,抑制干扰素β(IFN-β)等细胞因子释放;同时激活Nrf2/HO-1通路,通过增加抗氧化酶活性清除自由基,形成多靶点协同作用网络。这种复合调节机制有效避免了传统NSAIDs类药物单一靶点抑制带来的副作用问题。

研究还特别关注了cumambrin A的构效关系,发现其七元环结构中的C10位甲基和C15位羟基对靶点结合具有关键作用。通过对比分析发现,cumambrin A与已知活性成分handelin在抗炎机制上存在互补性,前者更侧重于TRIF通路调控,后者则主要作用于MAPK通路,这种结构差异可能解释了两者在不同疾病模型中的差异化治疗效果。

临床应用价值方面,研究证实cumambrin A具有显著的红外光谱特征(特征吸收峰在1650-1600 cm?1区域),且其水溶性提取物通过口服途径可被有效吸收。动物实验显示,cumambrin A在抑制LPS诱导的全身炎症反应方面,其效果优于标准药物地塞米松(剂量依赖性比较p<0.01),且未观察到肝肾功能异常。这种安全性优势与其独特的分子构型密切相关,避免了传统药物对消化道黏膜的直接刺激。

未来研究方向建议聚焦于以下领域:1)开展in vivo实验验证体外模型结论;2)解析cumambrin A与TRIF/IRF3复合物的晶体结构;3)评估其与现有抗炎药物的协同效应。研究团队特别强调,由于cumambrin A在植物中含量较低(通常<1%),需进一步优化生物合成技术或半合成工艺以实现规模化生产。

该研究为传统药用植物的现代药理学研究提供了新范式,通过整合活性成分分离、多组学分析及计算化学模拟技术,不仅验证了cumambrin A的抗炎活性,更深入揭示了其作用靶点与信号通路网络。研究结果已获得韩国国家研究基金会(NRF)资助(项目编号2022R1A2C3005459),相关技术专利正在申请中。
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