印度蓝蓟(Trichodesma indicum)的植物化学物质与抗氧化活性研究:基于计算机模拟的抗关节炎特性新发现

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Medicine in Microecology CS4.6

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  本研究针对传统药物在治疗类风湿性关节炎(RA)中的局限性,通过系统分析印度蓝蓟甲醇叶提取物的植物化学成分,结合DPPH/ABTS/FRAP抗氧化实验和HR-LCMS技术鉴定出72种活性化合物(如Grossamide和Sphinganine),分子对接显示其对COX-2(6COX)、MMP-9(8K5V)等靶点具有高结合活性(LibDock>169),为开发新型抗关节炎药物提供了天然候选分子。

  

类风湿性关节炎(RA)作为一种自身免疫性疾病,长期困扰着全球约1%的人口。这种疾病不仅导致关节滑膜慢性炎症和骨软骨破坏,现有治疗药物如非甾体抗炎药(NSAIDs)和改善病情抗风湿药(DMARDs)还存在胃肠道损伤、心血管风险等严重副作用。面对这一临床困境,印度蓝蓟(Trichodesma indicum)这一传统药用植物引起了研究人员的注意——其在民间医学中早有用于治疗关节炎的记载,但科学依据始终不足。

为系统验证其药理潜力,来自巴拉蒂达桑大学的研究团队开展了一项整合实验与计算的研究。他们首先采集校园内的印度蓝蓟叶片,通过甲醇索氏提取获得粗提物。随后采用多学科技术手段,包括:1)分光光度法测定总酚(2.28 μg GAE/g)和总黄酮(2.48 μg QE/g)含量;2)DPPH/ABTS/FRAP三体系评估抗氧化活性(最高抑制率45.65%);3)HR-LCMS鉴定出72种化合物;4)分子对接筛选出Grossamide(抗E. coli GyrB评分173.57)和Sphinganine(抗6COX评分169.42)等先导化合物。该成果发表于《Medicine in Microecology》,为天然抗关节炎药物开发提供了新思路。

在材料与方法部分,研究采用标准化流程:叶片样本经甲醇提取后,通过Folin-Ciocalteu法和铝盐比色法分别定量酚类和黄酮;采用浓度梯度(25-150 μg/mL)评估DPPH/ABTS自由基清除能力及FRAP铁离子还原能力;抗菌实验选用5种病原菌(含E. coli和K. pneumoniae);HR-LCMS在正/负离子模式下鉴定化合物;ADMET筛选后,使用Discovery Studio对52个化合物与6个关节炎靶点(如COX-2、TNF-α)进行分子对接。

研究结果部分呈现多层次发现:

  1. 植物化学分析显示提取物含生物碱、单宁和甾体,但缺乏萜类和皂苷(表1)。
  2. 抗氧化实验显示剂量依赖性活性,100 μg/mL时ABTS抑制率(36.79%)甚至超越抗坏血酸对照(图1,表2-4)。
  3. 抗菌实验中对E. coli抑制圈达26 mm,优于阿莫西林(表5)。
  4. FT-IR检测到羟基、胺基等特征官能团(图2,表6),HR-LCMS首次全面鉴定出Grossamide等72种成分(图3,表7-8)。
  5. ADMET预测52个化合物具有良好的溶解性(-2.336至-4.539 log单位)和血脑屏障穿透性(图4,表9)。
  6. 分子对接揭示Grossamide与MMP-9(8K5V)通过氢键(Arg51/His190)和π-烷基作用(Val101/Pro193)结合,评分高达201.94(图6,表12-13)。

结论部分强调,该研究通过多维度验证首次阐明印度蓝蓟叶提取物的抗关节炎分子机制。特别是Grossamide和Sphinganine等化合物能同时靶向COX-2和MMP-9等关键炎症介质,且计算机预测其具有理想药代动力学特性。尽管需要后续体内实验验证,这些发现仍为开发副作用更小的天然抗RA药物奠定了重要基础,也展示了植物化学物质在对抗慢性炎症疾病中的巨大潜力。

(注:全文严格依据原文数据,专业术语如GAE/g(没食子酸当量/克)、QE/g(槲皮素当量/克)等均保留原始表述;分子对接评分单位LibDock score直接引用;靶点编号如8K5V对应PDB数据库ID;植物学名Trichodesma indicum保持斜体格式)

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