传统药用植物Merremia vitifolia茎提取物的解热功效研究：从传统应用到分子对接的机制探索

本研究针对传统解热药用植物Merremia vitifolia(Burm.fil.)缺乏科学验证的问题，通过酵母诱导发热小鼠模型和分子对接技术，首次证实其茎甲醇提取物(MVS)具有剂量依赖性解热作用。研究发现MVS(200/400 mg/kg)的降温效果与标准药物扑热息痛相当，分子对接揭示叶绿素衍生物pheophorbide A(-8.6 kcal/mol)和槲皮素(-8.4 kcal/mol)与COX-2酶强结合，分子动力学模拟证实复合物稳定性。QSAR和ADMET分析验证了这些成分的药物相似性和低毒性，为开发新型植物源解热剂提供了科学依据。

　　

发热是人类进化过程中保留的防御机制，但当体温持续升高时却可能危及生命。目前临床常用的非甾体抗炎药(NSAIDs)虽然有效，但会引发胃肠道出血、溃疡等副作用，而阿片类镇痛药则存在成瘾风险。在发展中国家，超过80%的人口依赖传统草药作为一线治疗，其中东南亚地区广泛分布的攀缘植物Merremia vitifolia被当地居民用于治疗发热、炎症和糖尿病等疾病，但其解热功效缺乏科学验证。

为了解决这一关键问题，来自诺阿卡利科学技术大学等机构的研究团队Fakhrul Islam、Muhammad Tawhid等人在《Discover Plants》发表研究，首次通过整合实验和计算方法验证了该植物的解热功效。研究采用酵母诱导发热小鼠模型，发现MVS提取物能显著降低直肠温度，效果与标准药物扑热息痛相当。分子对接显示pheophorbide A和槲皮素与发热关键介质COX-2酶具有强结合力，分子动力学模拟证实了复合物的稳定性。这项研究不仅为传统医学应用提供了科学依据，还为开发新型植物源解热剂指明了方向。

研究主要采用四大关键技术：1) 建立酵母诱导的小鼠发热模型评估体内解热活性；2) 分子对接技术分析10种植物成分与COX-2(PDB ID:3LN1)的相互作用；3) 分子动力学模拟(CABS-flex V2.0和iMODS)验证复合物稳定性；4) QSAR和ADMET预测分析药物相似性和安全性。动物实验获得诺阿卡利科学技术大学动物伦理委员会批准(NSTU/SCI/2020/123)。

【体内解热活性】
酵母诱导发热模型显示，MVS在200和400 mg/kg剂量下呈现剂量依赖性解热效果。给药3小时后，高剂量组体温降低3.44°F，24小时维持3.56°F降温效果，与标准药物扑热息痛(150 mg/kg)的4.33°F降温效果接近。急性毒性试验表明MVS在2000 mg/kg剂量下仍无毒性反应，LD₅₀高于此值。

【分子对接分析】
对10种植物成分的对接研究发现，pheophorbide A和槲皮素与COX-2结合自由能分别为-8.6和-8.4 kcal/mol，接近阳性对照Celecoxib(-9.7 kcal/mol)。关键结合位点包括HIS75、TYR76等残基，形成稳定的氢键网络。

【分子动力学模拟】
RMSF分析显示pheophorbide A-COX-2复合物波动范围为1.5-2.5 ?，而槲皮素复合物更稳定(0.8-1.6 ?)。iMODS分析表明所有复合物具有良好结构刚性，弹性网络模型显示原子间相互作用强烈。

【QSAR与ADMET】
Lipinski规则分析证实pheophorbide A和槲皮素符合药物相似性标准(分子量<500 Da，HBD≤5)。ADMET预测显示两者具有良好血脑屏障穿透性(BBB 0.0336-20.0336)和肠道吸收率(HIA 63.49%-100%)，且无毒性风险。

这项研究首次通过多学科方法验证了Merremia vitifolia的传统解热用途。体内实验证实其茎提取物具有与化学药物相当的解热效果，而计算生物学研究则揭示了pheophorbide A和槲皮素作为潜在COX-2抑制剂的分子机制。特别值得注意的是，这些天然成分显示出优于Celecoxib的Caco-2细胞通透性(52.3734 vs 0.839 nm/s)，为开发更安全的解热药物提供了新思路。研究不仅填补了该植物药理活性的知识空白，也为传统医学的现代化研究提供了范本，提示植物源多酚类化合物在抗炎解热药物开发中的重要价值。未来研究应着重于这些活性成分的分离纯化和更深入的机制探索。