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基于计算模拟与实验验证的Labisia pumila叶提取物促进伤口愈合的分子机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Herbal Medicine 2.2
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本研究针对传统抗菌剂细胞毒性及耐药性问题,通过体外实验和分子对接技术,首次系统评估了马来西亚Labisia pumila(LP)两种变种叶提取物对皮肤细胞的作用。结果显示LP叶提取物在1.5-3.1 μg/ml浓度下显著促进成纤维细胞(194000 ± 3623 cells/cm2 )和角质形成细胞(275578 ± 14959 cells/cm2 )增殖,其活性成分鞣花酸衍生物与GSK3-β(糖原合成酶激酶3-β)结合能达-12 kcal/mol,为天然伤口愈合剂开发提供新思路。
在当代医疗实践中,伤口处理面临双重挑战:一方面,传统抗菌剂如吖啶黄(acriflavine)存在显著细胞毒性,15.6 μg/ml即可导致成纤维细胞死亡;另一方面,微生物耐药性日益严重,李斯特菌等甚至能在低于推荐浓度的消毒剂中存活。更棘手的是,长期使用消毒剂可能引发接触性皮炎和皮肤染色。这些困境促使科学家将目光转向天然药物,如马来西亚传统产后恢复草药Labisia pumila(LP,又称Kacip Fatimah)。
马来西亚国立大学的研究团队在《Journal of Herbal Medicine》发表的研究中,首次将计算生物学与细胞实验相结合,系统评估了LP两种常见变种(var. alata和var. pumila)的叶和根提取物对伤口愈合的影响。研究发现,LP叶提取物中的活性成分能通过调控GSK3-β(glycogen synthase kinase 3-β)等关键靶点,显著加速皮肤细胞再生,其效果远超传统抗菌剂,且无细胞毒性。这项研究不仅验证了马来传统医学的科学性,更为开发新型伤口敷料提供了分子层面的理论依据。
研究采用三大关键技术:① 从马来西亚Bujang Melaka森林保护区采集的LP样本经水提法制备提取物;② 使用人原代皮肤成纤维细胞和角质形成细胞进行增殖(MTT法)和迁移(伤口划痕实验)检测;③ 通过AutoDock Vina对LP主要植物化学成分与GSK3-β进行分子对接。
【植物提取物制备】
研究人员采用标准化水提工艺,确保提取物保留LP的活性成分。值得注意的是,200 μg/ml以上的根提取物对所有测试浓度均显示细胞毒性,而叶提取物在1.5 μg/ml(成纤维细胞)和3.1 μg/ml(角质形成细胞)的优化浓度下表现出最佳活性。
【细胞增殖效应】
对比未处理对照组,LP叶提取物使成纤维细胞密度提升至194000 ± 3623 cells/cm2
,角质形成细胞达275578 ± 14959 cells/cm2
(P < 0.05)。这种促增殖作用可能源于LP的植物雌激素特性,其分子机制类似于雌激素受体调节剂。
【细胞迁移能力】
伤口愈合实验显示,叶提取物处理组的成纤维细胞迁移率达14791.5 ± 1615.6 μm2
/h,角质形成细胞达20438 ± 2206 μm2
/h,显著高于对照组。这种效应与LP已知的抗炎和抗氧化特性密切相关。
【分子对接分析】
通过计算模拟发现,LP中的鞣花酸衍生物与GSK3-β结合能最低(-12 kcal/mol),表明其可能通过抑制该激酶来促进伤口愈合。GSK3-β是Wnt/β-catenin通路的关键负调控因子,其抑制可加速上皮再生。
这项研究的突破性在于首次揭示LP叶提取物的双重作用机制:既通过植物雌激素特性直接刺激细胞增殖,又通过抗氧化成分(如鞣花酸)间接调控GSK3-β信号通路。值得注意的是,虽然LP根提取物在早期研究中显示较强的抗炎活性(抑制一氧化氮生成),但本实验证实其临床应用存在浓度限制。研究人员建议未来研究应聚焦于:① LP活性成分的纯化与结构修饰;② 动物模型验证;③ 开发缓释敷料以优化给药方案。这些发现为天然药物在现代创伤治疗中的应用提供了重要范式转换。
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