源自独蒜兰的天然二氢菲类化合物PPb通过靶向Src激酶抑制破骨细胞形成

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:European Journal of Pharmacology 4.2

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  本研究针对骨质疏松症中破骨细胞(OC)过度活化导致的骨吸收失衡问题,通过结构虚拟筛选从天然菲类化合物库中鉴定出来自独蒜兰(Pleione bulbocodioides)的二氢菲类化合物PPb。研究发现PPb能直接结合Src激酶结构域,通过氢键与GLN278/GLU313相互作用抑制其活性,进而阻断MAPK/PI3K/AKT信号通路,显著抑制RANKL诱导的OC分化成熟及骨吸收功能,并在斑马鱼模型中缓解糖皮质激素诱导的骨质疏松。该研究首次揭示天然菲类化合物作为Src抑制剂的抗骨质疏松潜力,为开发新型抗骨吸收药物提供候选分子。

  

骨质疏松症作为全球性健康难题,其核心病理机制在于破骨细胞(OC)与成骨细胞(OB)的平衡被打破。尽管现有抗骨吸收药物如双膦酸盐、RANKL单抗等已应用于临床,但长期使用带来的下颌骨坏死、非典型骨折等副作用制约其应用。更棘手的是,自然界尚未发现能有效抑制OC活性的菲类化合物——这类植物次生代谢产物虽具有抗肿瘤、抗炎等活性,但其对骨代谢的调控机制仍是空白。

四川大学华西药学院的研究团队独辟蹊径,从药用植物独蒜兰中挖掘出新型OC抑制剂。他们通过结构虚拟筛选技术,在天然菲类化合物库中锁定二氢菲类化合物PPb,发现其能精准靶向OC分化关键调控因子Src激酶。相关成果发表于《European Journal of Pharmacology》,为抗骨质疏松药物研发开辟新路径。

研究采用多学科交叉技术:基于Schr?dinger软件的分子对接验证PPb与Src激酶结构域的结合模式;qPCR和Western blot分析OC标志基因(如CTSK、TRAP)和蛋白表达;鬼笔环肽染色观察F-actin环形成;显微CT评估斑马鱼骨量变化。实验样本包括RAW264.7细胞系和地塞米松(DEX)诱导的骨质疏松斑马鱼模型。

A 9,10-dihydrophenanthrene PPb显著结合Src并抑制其激酶活性
通过GEO数据库分析发现,RANKL诱导OC分化时Src表达显著升高。表面等离子共振(SPR)证实PPb与Src结合解离常数KD
为2.36μM,分子对接显示其羟基与Src的GLN278/GLU313形成关键氢键。体外激酶实验显示PPb剂量依赖性抑制Src自磷酸化(Tyr416
)。

PPb抑制RANKL诱导的OC生成与功能
在50μM浓度下,PPb使TRAP+
多核OC数量减少68%。显著下调NFATc1、CTSK等OC特异性基因,并抑制骨陷窝形成面积达75%。通过抑制c-Fos/NFATc1轴阻断OC终末分化。

PPb缓解斑马鱼骨质疏松症状
DEX诱导的斑马鱼骨量丢失模型中,PPb治疗组脊椎骨矿物密度提升42%,骨小梁数量增加1.8倍,效果优于阳性对照阿仑膦酸钠。

机制解析:双阶段调控Src信号
早期分化阶段:PPb直接抑制Src-Tyr416
磷酸化,阻断下游ERK/JNK/p38 MAPK和PI3K/AKT激活;晚期阶段:通过泛素-蛋白酶体系统促进Src蛋白降解,形成持续抑制。

该研究首次阐明天然菲类化合物通过双阶段调控Src信号通路抑制OC活性的分子机制。PPb的创新性在于:突破现有抗骨吸收药物靶向RANKL的局限,直接干预OC分化早期信号枢纽;相比合成Src抑制剂萨拉卡替尼,植物来源的PPb具有更好的安全性潜力。研究不仅为骨质疏松治疗提供候选化合物,更启示天然菲类化合物库在抗代谢性骨病药物开发中的价值。作者团队特别指出,独蒜兰作为传统中药材,其菲类成分的骨保护作用或可解释其"续筋接骨"的传统功效,为中药现代化研究提供范例。

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