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洋甘菊叶花提取物通过调节胆碱能功能障碍和脑抗氧化状态改善东莨菪碱诱导的记忆障碍:一项体内与计算机模拟研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月20日 来源:Journal of Ethnopharmacology 4.8
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本研究针对阿尔茨海默病(AD)记忆障碍治疗难题,通过体内外实验结合分子对接技术,首次证实洋甘菊(Matricaria Chamomilla L.)叶与花提取物能显著改善东莨菪碱诱导的大鼠记忆损伤。研究发现提取物通过调控AChE活性、降低TNF-α/IL-1β等炎症因子、恢复氧化-抗氧化平衡等多靶点机制发挥神经保护作用,为天然药物治疗神经退行性疾病提供了新证据。
随着全球老龄化加剧,阿尔茨海默病(AD)已成为威胁人类健康的重大挑战。这种神经退行性疾病以记忆丧失和认知功能下降为特征,其病理机制复杂,涉及β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积、tau蛋白过度磷酸化、氧化应激(Oxidative Stress, OS)和神经炎症等多重因素。目前临床使用的乙酰胆碱酯酶抑制剂(AChEI)如多奈哌齐等药物仅能缓解症状,且伴随明显副作用。更令人担忧的是,2000-2020年间AD相关死亡率激增146.2%,亟需开发新型安全有效的治疗策略。
在这一背景下,传统药用植物洋甘菊(Matricaria Chamomilla L.)引起了研究者关注。这种菊科植物在西亚和欧洲民间医学中早有应用,其花朵提取物已被证实具有抗焦虑、抗抑郁等神经调节作用。然而,其叶部提取物对记忆功能的改善作用尚未明确,特别是针对AD核心病理机制——胆碱能系统功能障碍和氧化应激的调控潜力仍有待探索。
为解决这一科学问题,来自卡拉奇大学的研究团队在《Journal of Ethnopharmacology》发表了一项创新研究。该研究首次系统比较了洋甘菊叶与花提取物对东莨菪碱诱导记忆障碍模型的改善作用,并通过体内实验结合计算机模拟技术,深入揭示了其多靶点作用机制。研究证实两种提取物均能显著改善记忆功能,其效果与调节乙酰胆碱(ACh)代谢、抑制乙酰胆碱酯酶(AChE)活性、恢复脑组织氧化-抗氧化平衡以及降低促炎因子TNF-α/IL-1β表达密切相关。
研究采用了多项关键技术方法:通过GC-MS分析鉴定提取物活性成分;建立东莨菪碱(1 mg/kg)诱导的大鼠记忆障碍模型,分别给予200/300 mg/kg叶花提取物干预21天;采用被动回避、水迷宫等行为学测试评估认知功能;检测脑组织ACh、AChE、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)等生化指标;通过分子对接预测活性成分与AChE的结合亲和力。
【植物化学分析结果】
研究团队首先对洋甘菊叶和花的水醇提取物进行了系统成分分析。结果显示叶提取物含70种化合物,花提取物含60种,包括黄酮类、多酚、萜类等活性成分。值得注意的是,叶提取物特有地含有甾体和皂苷类成分,这可能是其药理作用差异的结构基础。定量分析表明两种提取物均富含多酚(以没食子酸当量计)和黄酮(以槲皮素当量计)类物质,这些成分已知具有显著的抗氧化活性。
【行为学测试结果】
在东莨菪碱诱导的记忆障碍模型中,叶和花提取物治疗组均表现出显著的行为改善。被动回避实验显示,提取物处理组大鼠的步入潜伏期明显长于模型组(P<0.05),表明其恐惧记忆得到保护;水迷宫测试中,治疗组找到平台的用时显著缩短,空间学习能力增强。特别值得注意的是,高剂量叶提取物(300 mg/kg)在部分测试中效果优于花提取物,这与其更高的活性成分含量可能相关。
【生化机制研究结果】
在分子水平上,研究揭示了提取物的多靶点作用机制:1) 显著提高脑组织乙酰胆碱含量,抑制AChE活性,改善胆碱能神经传递;2) 上调SOD、GPx等抗氧化酶活性,降低脂质过氧化产物,恢复氧化-抗氧化平衡;3) 下调促炎细胞因子TNF-α和IL-1β的表达,减轻神经炎症;4) 组织病理学观察显示,提取物能有效保护海马神经元免受东莨菪碱诱导的损伤。
【分子对接分析结果】
计算机模拟研究发现,提取物中的多种活性成分如芹菜素等能与AChE催化活性中心的关键氨基酸形成稳定氢键和疏水相互作用,其结合自由能与临床使用的多奈哌齐相当,从结构层面解释了提取物的AChE抑制活性。
这项研究具有多重科学意义:首次系统比较了洋甘菊叶与花提取物的神经保护作用,拓宽了该药用植物的应用范围;阐明了其通过"胆碱能系统调节-抗氧化防御-抗神经炎症"多靶点网络改善记忆障碍的机制;为开发新型抗AD天然药物提供了候选分子和理论依据。特别值得关注的是,叶提取物展现出与花提取物相当甚至更优的活性,这对资源利用和药物开发具有重要经济价值。
研究也存在一定局限性:活性成分的体内代谢过程和生物利用度尚未明确;长期用药的安全性和最佳剂量方案需要进一步验证;对AD其他核心病理如Aβ和tau蛋白的直接影响仍需探索。未来研究可结合类器官模型和转基因动物,深入揭示提取物对各AD病理环节的调控作用,推动其向临床转化。这项成果为开发具有多重作用机制的天然抗AD药物开辟了新途径,也为理解传统药用植物的现代药理价值提供了典范。
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