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迷迭香精油通过抑制炎症介质和癌细胞活力展现双重抗肿瘤潜力:体外与计算机模拟分析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月03日 来源:Discover Oncology 2.8
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本研究针对慢性炎症与肿瘤发展的关联机制,探索了迷迭香精油(Rosmarinus officinalis essential oil, ROEO)的抗癌与抗炎双重功效。通过GC-MS分析鉴定1,8-桉叶素(37.24%)为主要成分,体外实验证实ROEO对MCF-7(IC50=1.72±0.25μg/mL)等癌细胞具显著选择性杀伤作用,同时抑制LPS诱导的RAW 264.7巨噬细胞中PGE2和NO产生。结合DFT计算与分子对接,揭示了活性成分与癌症靶蛋白的相互作用机制,为天然抗癌药物开发提供了新思路。
慢性炎症与癌症的关联已成为现代医学研究的焦点。大量证据表明,炎症微环境通过激活NF-κB等信号通路,促进肿瘤发生发展。迷迭香(Rosmarinus officinalis)作为传统药用植物,其精油成分的抗癌潜力近年来备受关注。然而,其多靶点作用机制尚未完全阐明。
来自沙特阿拉伯乌姆古拉大学临床实验室科学系的Hamza Assaggaf团队,联合摩洛哥、印尼等多国研究人员,在《Discover Oncology》发表研究,通过实验与计算模拟相结合的策略,系统评估了迷迭香精油的抗癌与抗炎双重功效。研究采用水蒸气蒸馏法提取摩洛哥Tetouan地区迷迭香精油,通过GC-MS鉴定1,8-桉叶素(37.24%)、α-蒎烯(18.43%)和樟脑(13.04%)为主要成分。
关键技术包括:1) MTT法检测ROEO对MCF-7、HepG2和HCT-15癌细胞的细胞毒性;2) Griess法和EIA试剂盒测定LPS诱导的RAW 264.7细胞中NO和PGE2水平;3) 密度泛函理论(DFT)计算活性分子电子参数;4) 分子对接模拟ROEO成分与3ERT(MCF-7)、1UWH(HCT-15)、1QUT(HepG2)等靶蛋白的相互作用。
GC-MS分析显示ROEO含14种化合物,单萜类占比90%,其中1,8-桉叶素、α-蒎烯和樟脑为优势成分。地理差异分析表明,摩洛哥产ROEO与埃及、意大利样品存在显著化学型差异。
ROEO对MCF-7细胞展现出惊人选择性(IC50=1.72μg/mL,选择性指数319.82),效果优于顺铂(8.65μg/mL)。对HepG2和HCT-15的IC50分别为21.91μg/mL和27.24μg/mL,且对正常PBMC细胞毒性极低(IC50=550.10μg/mL)。
在非细胞毒性浓度(≤200μg/mL)下,ROEO剂量依赖性地抑制LPS诱导的NO和PGE2产生,200μg/mL时抑制率接近100%。
DFT计算显示1,8-桉叶素具有最低HOMO-LUMO能隙(6.15eV),预示其高反应活性。分子对接证实该成分通过氢键与MCF-7蛋白Thr347(3.85?)结合,樟脑则与HepG2的Arg86形成2.98?氢键,结合能达-7.2kcal/mol。
研究结论指出,ROEO通过双重机制发挥作用:1) 直接杀伤癌细胞,尤其对ERα阳性乳腺癌效果显著;2) 调控TLR4/NF-κB通路抑制炎症微环境。计算机模拟揭示了1,8-桉叶素等成分与癌症靶点的精确相互作用模式,为后续结构优化提供了理论依据。这项多学科研究不仅验证了传统草药的现代医学价值,更为开发低毒高效的天然抗癌药物奠定了重要基础。
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