大黄素甲醚：基于TRPV1靶向的天然多模式镇痛新策略

慢性疼痛治疗受限于非甾体抗炎药（NSAIDs）和阿片类药物的副作用。南方科技大学团队通过虚拟筛选从天然产物库中鉴定出大黄素甲醚（Physcion）作为新型TRPV1抑制剂，证实其通过抑制钙离子内流、下调NF-κB/MAPK信号通路，显著缓解醋酸扭体、热板测试、CFA炎症痛和骨癌痛模型中的疼痛行为，且不引起体温异常。该研究为开发非成瘾性镇痛药物提供了新候选分子。

　　

论文解读

研究背景与意义

慢性疼痛困扰全球数亿患者，现有镇痛药如阿片类药物易导致耐受、成瘾及呼吸抑制等风险，而NSAIDs长期使用存在胃肠道和心血管副作用。瞬时受体电位香草酸亚型1（TRPV1）作为非选择性阳离子通道，可被热、辣椒素和炎症介质激活，是疼痛传递的关键靶点。其抑制剂能阻断痛觉信号传导，且不引发中枢副作用，成为新一代镇痛药研发热点。天然产物因其结构多样性和传统应用安全性，为靶向TRPV1的药物筛选提供了宝贵资源。

南方科技大学医学院药理学系联合澳门大学、香港理工大学等团队，通过虚拟筛选技术从4013种天然小分子中锁定大黄素甲醚（Physcion），系统探究其通过TRPV1抑制和多通路调控发挥的镇痛机制，成果发表于《Biological Research》。

关键技术方法

研究结合虚拟筛选（Vina-GPU 2.0对天然产物库L6000与TRPV1蛋白对接）、分子动力学模拟（CHARMM-GUI/GROMACS评估结合稳定性）、钙成像（Fluo-4/AM检测HEK293-hTRPV1细胞Ca²⁺内流）及动物行为学模型（醋酸扭体、热板、CFA炎症痛、LLC骨癌痛），并采用ELISA、qPCR和Western blot分析炎症因子与NF-κB/MAPK通路蛋白表达。

研究结果

1. 虚拟筛选与分子动力学模拟验证靶向结合
通过TRPV1抑制剂囊袋（PDB:5IS0）筛选出大黄素甲醚等5个高亲和力化合物。100 ns分子动力学模拟显示，大黄素甲醚-TRPV1复合物具有最低结合自由能（-90.864 kJ/mol），RMSD值稳定（图2b-c），氢键数量（2.225）和溶剂可及表面积（809.04 nm²）表明结合紧密。其与关键抑制残基ARG557/THR550/TYR511的结合概率达95%/64.5%/58%（图3d），结合模式经AlphaFold3交叉验证（图S1）。

2. 钙成像证实TRPV1功能性抑制
大黄素甲醚（15–25 μM）剂量依赖性抑制HEK293-hTRPV1细胞中辣椒素（1 μM）诱导的Ca²⁺内流（图4b-c），验证其TRPV1通道阻断活性。

3. 多模型验证体内镇痛功效

• 急性疼痛：20 mg/kg大黄素甲醚腹腔注射显著减少醋酸诱导的小鼠扭体次数（p < 0.01），效果优于阳性药capsazepine（CPZ）（图5a）。
• 热痛敏：延长热板（50°C）和热水甩尾测试中的潜伏期（p < 0.001）（图5b-c）。
• 慢性炎症痛：在CFA诱导的足底炎症模型中，15–20 mg/kg剂量显著提高机械缩足阈值（PWT）（p < 0.01），而CPZ无效（图5d）。
• 骨癌痛：在LLC细胞股骨接种模型中，20 mg/kg剂量逆转热痛敏和机械超敏反应（图5e-f）。

4. 抗炎机制与信号通路调控

• 炎症因子抑制：大黄素甲醚下调CFA模型血浆中NO、IL-1β、IL-6、TNF-α水平及背根神经节（DRG）中IL-1α/IL-1β/IL-6/CXCL10 mRNA，并降低钙信号基因（PKC、CAMK2A/CAMK2B）表达（图6）。
• NF-κB/MAPK通路阻断：在TNF-α刺激的RAW264.7巨噬细胞中，40 μM大黄素甲醚抑制IL-1β/IL-6/COX-2等促炎基因表达（图7），并阻断p65、IκBα、p38、JNK和ERK1/2磷酸化（图8），而CPZ仅部分抑制NF-κB通路。