黄酮类化合物抑制α-突触核蛋白聚集的帕金森病治疗潜力：计算与实验整合研究

针对帕金森病(PD)中α-突触核蛋白(α-syn)异常聚集的难题，研究人员通过整合计算模拟(in silico)与体外实验(in vitro)，筛选出黄芩素(baicalein)和木犀草素(luteolin)两种黄酮类化合物。研究表明，二者通过结合α-syn淀粉样区域关键位点，显著抑制β-折叠形成，并将毒性纤维转化为无定形聚集体，为开发天然抗PD药物提供了新策略。

　　

在神经退行性疾病领域，蛋白质错误折叠引发的淀粉样纤维沉积犹如"分子定时炸弹"。帕金森病(PD)作为第二大神经退行性疾病，全球患者预计2050年将突破2500万，其核心病理特征是中脑黑质多巴胺神经元死亡伴随α-突触核蛋白(α-syn)的异常聚集。近年研究发现，比成熟纤维更危险的是其前体——可溶性寡聚体，这些"分子刺客"能穿透细胞膜破坏神经元功能。尽管现有药物可缓解症状，但尚无能阻断疾病进程的疗法。天然化合物因其低毒性和多靶点特性成为研究热点，其中黄酮类化合物(flavonoids)因兼具抗炎、抗氧化和抗淀粉样特性备受关注。

来自Tarbiat Modares大学的研究团队创新性地采用"计算筛选+实验验证"双轨策略，从98种黄酮类化合物中锁定黄芩素和木犀草素作为α-syn聚集抑制剂。通过分子对接发现二者与α-syn淀粉样热点区域(预测位点：DoGSiteScorer/CASTp)结合能最低(-8.5至-9.2 kcal/mol)，体外实验证实其使β-折叠含量降低37-42%，并通过原子力显微镜观察到纤维形态学改变。更关键的是，木犀草素能将毒性纤维转化为无定形聚集体，使SH-SY5Y神经细胞存活率提升2.3倍。这项发表于《European Journal of Pharmacology》的研究，为开发基于天然产物的神经保护剂提供了重要理论依据。

关键技术方法
研究采用OSIRIS/Swiss-ADME进行药代动力学预测，DoGSiteScorer/CASTp定位α-syn结合位点，硫黄素T(ThT)荧光监测纤维形成动力学，原子力显微镜(AFM)表征形貌特征，傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析二级结构变化，蛋白激酶K(PK)消化实验评估纤维稳定性，以及SH-SY5Y细胞模型验证神经保护效应。

研究结果

Reagents, plasmids and bacteria
建立重组α-syn表达纯化系统，获得14.46 kDa单体蛋白用于后续实验。

Ligands screening
从98种黄酮类中筛选出12种符合Lipinski五规则的候选物，其中黄芩素和木犀草素与α-syn核心结合域(残基71-82)形成稳定氢键网络。

Discussion

1. 计算模拟显示两种黄酮可占据α-syn NAC区域(非淀粉样组分)疏水口袋
2. ThT动力学曲线显示延迟期延长3.5倍，最大荧光强度降低68%
3. AFM图像显示处理组纤维长度缩短至200 nm以下(对照组>1 μm)
4. FTIR证实β-sheet特征峰(1630 cm^-1
   )强度显著减弱
5. 细胞实验证实木犀草素处理使α-syn纤维毒性降低至对照组的31%

结论与意义
该研究首次系统论证黄芩素和木犀草素通过双重机制发挥神经保护作用：直接抑制α-syn核化过程，同时重塑成熟纤维结构。特别是木犀草素诱导的"毒性-惰性"聚集体转化现象，为开发"纤维解构剂"提供了新思路。由于这两种黄酮在黄芩、芹菜等植物中含量丰富，研究成果不仅为PD治疗开辟了天然药物开发路径，也为膳食干预策略提供了科学依据。未来研究可进一步优化化合物结构以提高血脑屏障穿透性，推动其向临床转化。