基于体外实验、网络药理学与分子对接技术揭示毛果娃儿藤抗糖尿病潜力的多学科研究

本研究针对传统草药毛果娃儿藤（Tylophora hirsuta）的抗糖尿病机制开展创新探索。研究人员通过体外酶抑制实验发现其粗提物对α-淀粉酶（IC50 0.257 mg/ml）、α-葡萄糖苷酶（IC50 0.104 mg/ml）和醛糖还原酶（IC50 14.533 μg/ml）具有显著抑制活性，结合网络药理学（NP）筛选出脱氧管箭毒碱（Deoxytubulosine）和豆甾醇（Stigmasterol）等关键活性成分，并通过分子动力学（MD）模拟和MM-PBSA/GBSA结合自由能计算验证其与糖尿病靶标（8IBK/1B2Y/7S15）的稳定相互作用，为开发多靶点抗糖尿病药物提供了新思路。

　　

在全球糖尿病患病率持续攀升的背景下，2型糖尿病（T2DM）已成为威胁人类健康的重大公共卫生问题。当前临床治疗主要依赖胰岛素和口服降糖药等单靶点疗法，但这类方法难以全面干预糖尿病复杂的病理网络，存在疗效局限性和副作用等问题。传统草药因其多成分、多靶点的特性，在糖尿病治疗领域展现出独特优势。毛果娃儿藤作为南亚传统药用植物，虽在民间用于糖尿病管理，但其活性成分和作用机制始终缺乏科学阐释。

为系统揭示毛果娃儿藤的抗糖尿病潜力，来自阿卜杜勒·瓦利汗大学马尔丹分校等机构的研究团队开展了一项整合多学科技术的研究。该研究创新性地将传统植物化学与现代计算生物学相结合，通过体外活性筛选、网络药理学预测和计算机模拟验证的三步策略，全面解析了该植物的作用物质基础及分子机制，相关成果发表在《Computational Biology and Chemistry》期刊。

研究采用的关键技术包括：1）植物水甲醇提取物制备及体外酶抑制实验（α-淀粉酶/α-葡萄糖苷酶/醛糖还原酶）；2）基于糖尿病相关靶标（8IBK/1B2Y/7S15）的虚拟筛选；3）分子动力学（MD）模拟（50 ns时长）结合RMSD/RMSF/Rg分析；4）MM-PBSA/GBSA结合自由能计算。实验样本为采自伊斯兰堡山区的毛果娃儿藤全株（凭证号Awkum.Bot.150.25.1）。

【植物材料提取与体外活性】
水甲醇粗提物在酶抑制实验中表现突出，对α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶和醛糖还原酶的半数抑制浓度（IC₅₀
）分别达0.257 mg/ml、0.104 mg/ml和14.533 μg/ml，显著优于各分馏组分，提示该植物存在协同作用的复合活性成分。

【虚拟筛选与分子对接】
针对糖尿病关键靶标的计算机筛选发现：脱氧管箭毒碱对葡萄糖苷酶（8IBK）和胰高血糖素样肽-1受体（GLP1，7S15）显示最高结合能（-9.2/-8.5 kcal/mol），而豆甾醇对淀粉酶（1B2Y）的结合亲和力最强（-8.7 kcal/mol），这些化合物可能通过抑制碳水化合物水解和调节胰岛素分泌发挥双重降糖作用。

【分子动力学验证】
50 ns的MD模拟表明，复合物体系的均方根偏差（RMSD）<2?，均方根波动（RMSF）和回转半径（Rg）分析证实蛋白-配体复合物结构稳定。MM-PBSA/GBSA计算进一步确认结合自由能达-25至-32 kcal/mol，从能量角度支持了虚拟筛选结果的可靠性。

该研究通过实验与计算的相互验证，首次阐明毛果娃儿藤通过多靶点协同作用产生抗糖尿病效果的分子机制。其重要意义在于：1）发现脱氧管箭毒碱和豆甾醇等新型潜在降糖先导化合物；2）为开发同时调控糖代谢酶（α-淀粉酶/α-葡萄糖苷酶）和胰岛素信号通路（GLP1）的多靶点药物提供了模板；3）建立的"体外活性-计算预测-动态验证"研究范式可推广至其他药用植物研究。这些发现不仅为传统草药现代化研究提供了范例，更为解决当前糖尿病治疗中单靶点药物的局限性开辟了新途径。