牡丹皮中发现五没食子酰葡萄糖作为人肽酰精氨酸脱亚胺酶4（PAD4）的高效抑制剂：基于UHPLC-MS/MS的活性成分鉴定

本研究针对肽酰精氨酸脱亚胺酶4（PAD4）抑制剂稀缺且无临床候选药物的现状，通过筛选传统草药发现牡丹皮（Moutan Cortex）提取物具有显著PAD4抑制活性。研究人员采用生物活性导向分离结合LC-MS/MS技术，鉴定出五没食子酰葡萄糖（PGG）为高效抑制剂（IC50 =4.50 μM），并通过抑制动力学、DARTS和分子 docking 验证其混合型抑制机制，为PAD4靶向药物开发提供新先导化合物。

　　

在自身免疫性疾病和癌症治疗领域，肽酰精氨酸脱亚胺酶4（PAD4）因其介导蛋白瓜氨酸化和中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）形成的关键作用，已成为极具潜力的治疗靶点。然而现有PAD4抑制剂数量有限，且尚无进入临床阶段的候选药物，这一空白严重制约了相关疾病的靶向治疗进展。面对这一挑战，来自陕西省生物医药重点实验室的研究团队将目光投向了传统中药宝库，通过系统筛选发现了牡丹皮中潜藏的高效PAD4抑制成分。

研究团队首先建立了一套高效的PAD4活性检测体系，采用COLDER法验证了重组人PAD4酶的活性。通过对12种药用植物的36种提取物进行筛选，发现牡丹皮（Paeonia × suffruticosa Andrews的干燥根皮）乙醇提取物表现出最强的PAD4抑制活性（IC₅₀
=53.8 μg/mL）。为确认这一发现，研究人员测试了10批不同来源的牡丹皮样本，结果显示出良好的重复性。值得注意的是，牡丹其他部位如花蕾、叶片和籽粕也显示出低于150 μg/mL的IC₅₀
值，提示该植物整体具有PAD4抑制潜力。

为精确定位活性成分，研究采用生物活性导向分离策略，结合高效液相色谱（HPLC）分馏和LC-MS/MS分析技术。通过系统筛选，五没食子酰葡萄糖（PGG）从众多候选化合物中脱颖而出，其PAD4抑制活性IC₅₀
值达到4.50 μM，显著优于多数已知合成抑制剂。为阐明作用机制，研究人员进行了系列实验：抑制动力学分析显示PGG呈现混合型抑制特征；药物亲和响应靶标稳定性（DARTS）实验证实PGG能与PAD4特异性结合；分子对接模拟则揭示了PGG与PAD4活性口袋中关键氨基酸残基的相互作用模式。

在讨论部分，作者强调这是首次从牡丹皮中鉴定出PAD4高效抑制剂。PGG作为天然产物，其抑制效力与临床前研究的合成抑制剂相当，且具有结构明确、来源天然的优势。该发现不仅为开发新型PAD4靶向药物提供了优质先导化合物，也为阐释牡丹皮传统药用价值的现代科学内涵提供了新视角。研究团队特别指出，PGG的混合型抑制机制可能带来不同于现有抑制剂的药理特性，这为探索PAD4抑制剂的多样化作用模式开辟了新路径。

该研究成果发表于《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis》，研究获得国家自然科学基金（22274130）和陕西省重点研发计划（2023-BSF-322）等项目的支持。这项工作充分展示了传统中药在现代药物发现中的独特价值，为从天然产物中挖掘新型治疗剂提供了成功范例。