3-O-反式-p-香豆酰酯化通过靶向NF-κB信号增强熊果酸的抗炎作用

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:Redox Biology 10.7

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  本研究针对熊果酸(TA)及其3-O-反式-p-香豆酰酯(trans-TACE)的抗炎机制差异,通过细胞和线虫模型系统评估了酯化修饰对NF-κB信号通路的调控作用。研究发现trans-TACE通过TLR4依赖/非依赖途径显著抑制NF-κB活化,下调TNFα、IL-8等促炎因子,并在氧化应激模型中表现出更强的ROS清除能力。该研究为开发高效天然抗炎药物提供了新思路。

  

在慢性炎症性疾病治疗领域,寻找高效低毒的抗炎化合物一直是研究热点。植物来源的五环三萜类化合物因其多样的生物活性备受关注,其中熊果酸(TA)虽具有抗炎潜力,但存在生物利用度低、作用机制不明确等问题。更棘手的是,其酯化衍生物3-O-p-香豆酰熊果酸(TACE)存在顺反异构现象,不同构型的生物活性差异长期未被系统研究。这些知识空白严重制约了该类化合物的临床应用开发。

来自卢森堡科学技术研究所(LIST)的研究团队在《Redox Biology》发表重要成果,通过整合细胞实验、分子对接和线虫模型,首次阐明trans-TACE通过双重机制抑制NF-κB信号通路,其抗炎效果显著优于母体化合物TA。研究创新性地揭示几何异构现象对TACE生物活性的决定性影响,为基于天然产物的药物设计提供了关键理论依据。

研究采用LC-MS定量分析细胞摄取效率,通过HEK-Blue报告系统检测TLR4依赖/非依赖的NF-κB活化,结合Luminex多重免疫分析技术测定细胞因子谱,并利用秀丽隐杆线虫评估体内应激基因表达。分子对接模拟预测化合物与NF-κB p50亚基的相互作用模式。

3.1 trans-香豆酰酯化增强TA的细胞摄取和抗炎潜力
Caco-2细胞摄取实验显示trans-TACE的吸收效率是TA的3倍。在THP-1巨噬细胞中,trans-TACE显著抑制LPS诱导的TNFα、IL-8等促炎因子分泌,效果优于TA。HEK-Blue报告系统证实trans-TACE能同时阻断TLR4依赖和非依赖的NF-κB活化途径,而TA仅显示微弱作用。线虫实验表明trans-TACE可广泛下调daf-16、gst-4等应激基因,调控范围超过TA。

3.2 trans-TACE对NF-κB信号的调控具有异构体特异性
分子对接显示trans-TACE与NF-κB p50亚基DNA结合域的ARG16、ARG18等关键残基结合,预测结合能(ΔG=-9.5)优于阳性对照DHMEQ。cis-TACE则结合于非功能区域。功能实验验证trans-TACE混合物可有效抑制NF-κB,而纯cis-TACE无效。值得注意的是,cis-TACE在线虫中反常上调应激基因表达,提示其可能通过非NF-κB途径发挥作用。

该研究首次系统比较TA与trans-TACE的生物学差异,揭示酯化修饰通过增强细胞摄取、优化靶点结合等机制提升药效。特别重要的是,发现几何异构现象可完全改变化合物的生物活性模式——trans构型通过直接干扰NF-κB-DNA相互作用发挥抗炎作用,而cis构型可能激活替代通路。这些发现不仅深化了对五环三萜构效关系的认识,更为开发靶向NF-κB的天然抗炎药物提供了明确方向。研究强调在植物提取物标准化过程中需严格控制异构体比例,这对保证产品质量和疗效一致性具有重要指导价值。

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