越南麻风树中木犀草素通过体外与计算机模拟方法揭示其对金黄色葡萄球菌的抑制活性及作用机制

本研究针对日益严重的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)耐药性问题，通过整合体外实验与计算机模拟技术，首次系统评估了越南麻风树(Jatropha podagrica Hook.)提取物的抗菌活性。研究发现根部提取物对金黄色葡萄球菌(S. aureus)和MRSA具有显著杀菌效果(MBC/MIC=2.0)，并通过分子对接筛选出关键活性成分木犀草素(luteolin)，其与毒力因子分选酶A(SrtA)结合能达-9.3 kcal/mol。分子动力学模拟证实该复合物结构稳定，体外实验显示木犀草素对S. aureus和MRSA的MIC为31.25 μg/mL。该研究为开发新型抗MRSA药物提供了天然先导化合物和理论依据。

　　

在全球抗生素耐药性危机日益严峻的背景下，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)已成为医院和社区获得性感染的主要威胁。传统抗生素治疗面临严峻挑战，迫切需要开发新型抗菌策略。越南岘港大学医药与药学院的研究人员将目光投向传统药用植物，通过创新性的"计算机模拟指导实验验证"研究模式，揭示了越南麻风树(Jatropha podagrica Hook.)中木犀草素(luteolin)的抗MRSA机制，相关成果发表在《Scientific Reports》上。

研究团队采用多学科交叉方法，主要运用了以下关键技术：1) 琼脂扩散法和刃天青显色法测定植物提取物的抑菌圈直径(ZOI)和最小抑菌浓度(MIC)；2) 分子对接技术筛选43种植物化学成分与分选酶A(SrtA)的结合活性；3) 100纳秒分子动力学(MD)模拟评估木犀草素-SrtA复合物稳定性；4) ADMET(吸收、分布、代谢、排泄和毒性)计算机预测评估药物代谢特性。临床分离的S. aureus和MRSA菌株来自越南当地患者的脓液样本。

体外抗菌活性

研究发现麻风树根部的正己烷提取物抗菌活性最强，对S. aureus和MRSA的抑菌圈直径分别达11.33±0.33 mm和12.00±1.00 mm。MIC/MBC测定显示乙醇提取物和乙酸乙酯组分具有杀菌特性(MBC/MIC=2.0-4.0)，而正己烷组分表现为抑菌作用(MBC/MIC=8.0)。

分子对接分析

在43种植物化学成分中，木犀草素与SrtA(PDB ID:1T2P)表现出最强结合力(ΔG=-9.0 kcal/mol)，通过与催化关键残基His¹²⁰、Cys¹⁸⁴和Arg¹⁹⁷形成多重氢键和疏水相互作用稳定结合。

分子动力学模拟

100 ns模拟显示木犀草素-SrtA复合物结构稳定(RMSD<3.0 ?)，关键相互作用持续存在。蛋白-配体接触分析揭示Glu¹⁷¹、Gln¹⁷²等残基与木犀草素保持持久接触，支撑了其抑制SrtA酶活的分子基础。

木犀草素抗菌验证

分离得到的木犀草素对S. aureus和MRSA的MIC为31.25 μg/mL，MBC/MIC>4.0显示其抑菌特性。这与计算机预测结果高度一致，证实了其通过靶向SrtA发挥抗菌作用的假说。

ADMET预测

木犀草素表现出良好的类药性(分子量286.24 g/mol，logP=1.73)，但预测可能抑制CYP3A4和CYP2D6代谢酶，提示潜在的药物相互作用风险。

这项研究首次系统阐明了越南麻风树的抗MRSA活性及其作用机制，发现木犀草素可通过靶向毒力因子SrtA发挥抗菌作用。与直接杀菌的传统抗生素不同，这种靶向毒力因子的策略可能减轻选择压力，延缓耐药性发展。研究创新性地结合民族植物学资源与计算机辅助药物设计方法，为开发新型抗MRSA药物提供了科学依据。特别值得注意的是，木犀草素作为膳食成分已有长期安全使用历史，这为其临床转化提供了独特优势。未来研究需进一步优化提取工艺，并通过动物实验验证其体内疗效和安全性。