解锁长春花叶提取物的治疗潜力:基于体外、体内及计算机模拟的多维研究揭示其抗糖尿病、降血脂及抗关节炎作用

【字体: 时间:2025年07月18日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对糖尿病、高血脂及关节炎等疾病的治疗需求,通过甲醇(MCR)和乙醇(ECR)提取物及二氯甲烷组分(DCR)的系统研究,发现长春花叶提取物在STZ诱导的糖尿病小鼠模型中显著降低空腹血糖(ECR 200 mg/kg组达4.95±0.31 mmol/L),改善血脂谱,并通过BSA变性抑制实验证实其抗关节炎活性(抑制率70.20%)。GC-MS结合分子对接鉴定出Ergost-5-en-3-ol等关键活性成分,为开发新型植物源治疗剂提供科学依据。

  

在传统医学与现代药理学交汇的探索前沿,长春花(Catharanthus roseus)这种被亚洲和非洲民间长期用于糖尿病治疗的植物,正逐渐揭开其神秘面纱。随着全球糖尿病患病率持续攀升(影响约7亿人),现有药物存在成本高、副作用明显等局限,而类风湿关节炎(RA)作为困扰1%全球人口的自身免疫疾病,现有NSAIDs和DMARDs疗法也面临挑战。这项发表在《Scientific Reports》的研究,由贾汉吉尔纳加尔大学药学院领衔的科研团队开展,通过多学科交叉方法系统评估了长春花叶提取物的治疗潜力。

研究采用α-淀粉酶/α-葡萄糖苷酶抑制实验、STZ诱导糖尿病小鼠模型(60只瑞士白化小鼠)、BSA变性抑制实验及GC-MS结合分子对接技术。特别关注了200 mg/kg ECR提取物对糖尿病小鼠血糖(较标准药格列本脲更低)和血脂参数的改善作用,以及1600 μg/mL浓度下81.57%的蛋白变性抑制率。

【体外抗糖尿病活性】

通过α-淀粉酶抑制实验发现ECR具有最优IC50值(0.62±0.02 mg/mL),其抑制机制经分子对接证实与Ergost-5-en-3-ol等化合物结合ASP300等关键氨基酸残基相关。α-葡萄糖苷酶抑制实验显示24-Norursa-3,12-diene(C9)具有与标准药阿卡波糖相当的结合力(-7.8 kcal/mol)。

【急性毒性研究】

所有剂量组均未观察到镇静、抽搐等毒性反应,证实提取物的安全性。

【体内抗糖尿病效应】

在20天干预中,ECR 200 mg/kg使糖尿病小鼠空腹血糖从19.58±1.15降至4.95±0.31 mmol/L,显著优于二甲双胍(6.8±0.34 mmol/L)。同时该组HDL提升至44.34±3.24 mg/dL,LDL降至44.43±5.9 mg/dL,呈现剂量依赖性改善。

【抗关节炎活性】

BSA变性抑制实验显示ECR在1600 μg/mL浓度下抑制率达81.57%,接近阿司匹林标准(89.63%)。分子对接揭示C4(Ergost-5-en-3-ol)与Cox-2酶活性中心GLY225形成氢键,结合能达-9.85 kcal/mol。

【GC-MS分析】

从三种提取物中鉴定出60-80种化合物,其中γ-谷甾醇(C6)占比最高(13.14%)。通过Lipinski规则筛选出16种主要成分进行后续分析。

【计算机模拟研究】

Ergost-5-en-3-ol(C4)对α-淀粉酶和Cox-2分别表现出-9.94和-9.85 kcal/mol的超高结合亲和力,其作用机制涉及疏水相互作用和氢键网络。ADME预测显示这些化合物符合类药五规则。

这项研究首次系统比较了不同溶剂提取的长春花叶生物活性,证实乙醇提取物在调节血糖、血脂和抑制蛋白变性方面的卓越效果。通过GC-MS与分子对接的联合分析,明确了Ergost-5-en-3-ol等关键活性成分及其作用靶点,为开发抗糖尿病和抗关节炎的植物药提供了科学依据。特别是ECR 200 mg/kg的降糖效果超越标准药物,且无急性毒性,展现出良好的转化医学前景。未来研究可进一步分离纯化活性单体,并探索其调节胰岛素信号通路等分子机制。

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