Alstonia scholaris (L.) R. Br. 的水甲醇树皮提取物对 RSL3 诱导的铁死亡（ferroptosis）的防护作用

《Kuwait Journal of Science》：Protective effect of aqueous methanolic bark extracts of Alstonia scholaris (L.) R. Br. against RSL3-induced ferroptosis

铁依赖性细胞死亡调节与Alstonia scholaris树皮提取物抗氧化活性及抑制潜力研究。树皮提取物DPPH清除IC50为0.24 mg/mL，总酚含量26.83 mg/g，总黄酮7.59 mg/g。GC-MS和LC-MS鉴定出奎宁酸（9.65%峰面积）和木兰醇（9.35%峰面积），分子对接显示木兰醇与血红素氧合酶1（HO-1）的结合自由能-7.22 kcal/mol，接近抑制剂ferrostatin-1（-7.64 kcal/mol）。在0.1875 mg/mL浓度下，提取物显著抑制RSL3诱导的HT-29细胞铁依赖性死亡，恢复率达83.28%。研究证实Alstonia scholaris树皮提取物通过酚类成分调节HO-1活性抑制ferroptosis，为开发新型抗细胞死亡药物提供依据。

　　本研究聚焦于一种名为“Dita”的植物——Alstonia scholaris（L.）R. Br.，其树皮提取物在抗氧化和抗铁死亡（ferroptosis）方面的潜力。作为一种属于夹竹桃科的常绿热带树木，Alstonia scholaris 在菲律宾、印度、澳大利亚和中国等地广泛分布。它不仅在传统医学中被广泛应用，还因其多种生物活性而备受关注，如抗氧化、抗炎和护肝作用。尽管已有研究表明该植物在不同提取方法下具有一定的生物活性，但其对铁死亡的调节作用尚未被深入探讨。因此，本研究旨在通过实验评估该植物树皮提取物的抗氧化能力及其对 HT-29 细胞铁死亡的抑制效果，以期为开发新型抗铁死亡药物提供理论依据。

研究中首先采用 2,2-二苯基-1-苦肼基（DPPH）自由基清除实验，评估提取物的抗氧化活性。实验结果显示，Alstonia scholaris 树皮提取物表现出显著的自由基清除能力，其 IC50 值为 0.24 mg/mL。这一结果表明该提取物具有较强的抗氧化活性，可能与其中的总酚类和黄酮类化合物有关。进一步的实验测定表明，该提取物的总酚类含量为 26.83 ± 3.51 mg/g，黄酮类含量为 7.59 ± 1.59 mg/g。这些数据为后续探讨其抗铁死亡作用奠定了基础。

铁死亡是一种依赖细胞内铁离子的非凋亡型细胞死亡方式，其发生与细胞内脂质过氧化密切相关。脂质过氧化不仅导致细胞膜通透性增加，还可能引发细胞破裂，从而造成细胞死亡。铁死亡已被广泛研究，并与多种人类疾病相关，如神经退行性疾病、急性肾衰竭和癌症。因此，调控铁死亡具有重要的治疗意义。在本研究中，HT-29 人结肠腺癌细胞被用作模型，通过 RSL3（一种特异性抑制 GPX4 酶的化合物）诱导铁死亡，并评估 Alstonia scholaris 树皮提取物对细胞存活率的影响。结果显示，当提取物浓度为 0.1875 mg/mL 时，其对 RSL3 引起的铁死亡的抑制效果与已知的铁死亡抑制剂 Ferrostatin-1 相当，这表明该提取物可能具有显著的抗铁死亡潜力。

为进一步明确 Alstonia scholaris 树皮提取物中可能的活性成分，研究团队采用了气相色谱-质谱联用（GC-MS）和液相色谱-质谱联用（LC-MS）技术对提取物的化学成分进行了分析。GC-MS 结果显示，该提取物中包含多种糖类及其衍生物，如阿拉伯糖、果糖和葡萄糖，以及一些糖醇，如甘油、葡萄糖醇和肌醇。其中，奎宁酸（quinic acid）的峰面积占比最高，表明其可能是提取物中重要的活性成分之一。奎宁酸作为一种天然有机酸，具有多种生物活性，包括抗氧化、抗糖尿病、抗癌、抗菌和镇痛等特性，可能对铁死亡的调控起到关键作用。

LC-MS 分析则揭示了提取物中可能存在的其他化合物，如异鼠李素（isorhamnetin）、柚皮苷（quercetin-3-arabinoside）和连翘苷（naringin）等。此外，还检测到来源于不同植物的化合物，如来自 Anamirta cocculus 的皮克罗汀（picrotin）和来自 Magnolia officinalis 的木兰醇（magnolol）。这些化合物在抗氧化、抗炎和护肝等方面具有显著的生物活性，可能对铁死亡的抑制起到一定作用。值得注意的是，尽管通过数据库比对确认了这些化合物的存在，但它们的精确含量和活性仍需进一步验证，以确保其在提取物中的实际贡献。

为了更深入地理解这些化合物在铁死亡调控中的潜在作用，研究团队进行了分子对接模拟实验，评估了奎宁酸和木兰醇与血红素加氧酶-1（HO-1）的相互作用。HO-1 是一种重要的酶，其主要功能是催化血红素分解为胆绿素、一氧化碳和游离铁离子（Fe2?）。在氧化应激条件下，HO-1 活性增强可能导致游离铁离子积累，从而加剧铁死亡。因此，调控 HO-1 活性可能是抑制铁死亡的有效策略。分子对接结果显示，奎宁酸与 HO-1 的结合自由能（BFE）为 -3.44 kcal/mol，而木兰醇的 BFE 为 -7.22 kcal/mol，这一数值与已知的 HO-1 抑制剂 Q80 的 BFE（-7.64 kcal/mol）相当。此外，木兰醇还表现出较强的氢键作用和疏水相互作用，这些作用可能有助于其更稳定地结合到 HO-1 上，从而更有效地抑制铁死亡的发生。

尽管本研究提供了初步证据表明 Alstonia scholaris 树皮提取物具有抗氧化和抗铁死亡的潜力，但其具体的活性成分仍需进一步鉴定和纯化。此外，还需要通过更详细的结构-活性关系（SAR）研究，优化这些化合物的结构，以提高其对 HO-1 的结合能力。同时，对这些化合物进行体外实验，以验证其是否能够显著抑制铁死亡并发挥细胞保护作用，也是未来研究的重要方向。由于植物提取物中可能含有多种未被检测到的活性成分，因此建议进一步开展全面的成分分析，以更全面地揭示其潜在的生物活性和药理作用。

综上所述，本研究通过一系列实验方法，初步证实了 Alstonia scholaris 树皮提取物在抗氧化和抗铁死亡方面的潜力。其含有丰富的酚类和黄酮类化合物，这些化合物可能通过抑制脂质过氧化、调节铁离子平衡和增强细胞抗氧化能力，从而发挥抗铁死亡作用。其中，奎宁酸和木兰醇作为主要的候选化合物，表现出与 HO-1 的良好结合能力，可能在铁死亡的调控中扮演重要角色。然而，这些化合物的具体作用机制、活性强度以及其在实际应用中的潜力仍需通过更深入的研究加以验证。未来的研究可以聚焦于这些化合物的分离纯化、结构鉴定以及其在体外和体内模型中的药效评估，以期为开发基于天然产物的抗铁死亡药物提供科学依据。