基于HPLC-MS/MS表征的缬草根茎代谢物靶向B-raf/MEK信号通路抑制黑色素瘤的研究

本研究针对黑色素瘤治疗中BRAF/MEK信号通路抑制的需求，通过HPLC-MS/MS技术表征缬草(Valeriana wallichii)根茎代谢物，发现绿原酸(chlorogenic acid)能通过稳定结合BRAF(CYS532/ASP594)和MEK(SER150/ALA95)的ATP结构域实现双靶点抑制，体外实验证实超声提取物对A375细胞具有显著抗增殖效果(IC50=172.8μg/mL)，为开发植物源抗黑色素瘤药物提供了新思路。

　　

黑色素瘤作为最具侵袭性的皮肤癌类型，全球每年新增病例超32.5万例，其中约50%存在BRAF V600E突变。尽管BRAF抑制剂如达拉非尼(dabrafenib)和MEK抑制剂如曲美替尼(trametinib)已取得临床突破，但耐药性问题始终困扰着治疗进程。在此背景下，印度KLS Gogte理工学院纳米科技中心的Charushila V. Balikai团队将目光投向了传统中药缬草(Valeriana wallichii)，这种在中医中被称为"马鹿茸草"的植物，其根茎长期用于镇静安神，但抗肿瘤潜力尚未充分挖掘。相关研究成果发表在《Pharmacological Research - Modern Chinese Medicine》上。

研究采用超声辅助提取(UAE)和高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)技术鉴定活性成分，结合网络药理学预测作用靶点，通过分子对接和100ns分子动力学(MD)模拟验证结合模式，最后用MTT法评估A375细胞抑制效果。

【扫描电子显微镜分析】比较超声提取(UAE)与传统浸提(Mac)的细胞破碎效果，发现UAE组细胞壁破裂更显著，这解释了其提取物更高的生物活性。

【HPLC-MS/MS分析】鉴定出10种特征代谢物，包括绿原酸(m/z 353.55)、奎宁酸(m/z 191.38)和缬草三酯(valtrate)，其中绿原酸在负离子模式下丰度最高。

【网络药理学】构建540个化合物-靶点-通路相互作用，显示绿原酸可同时调控MAPK、PI3K-Akt等关键通路，核心靶点包括BRAF(度值51)、EGFR(57)和KRAS(50)。

【分子对接】绿原酸对BRAF(PDB 5CSW)和MEK(PDB 7XNC)的对接得分(-9.61/-10.20)优于参照药达拉非尼(-7.99)，其羟基与BRAF的CYS532形成稳定氢键(占比77%)。

【分子动力学】100ns模拟显示绿原酸-蛋白复合物RMSD<2.5?，与BRAF的ASP594保持水桥相互作用(占比58%)，结合构象稳定。

【体外抗增殖】UAE提取物对A375细胞的IC₅₀(172.8μg/mL)显著优于Mac组(223.1μg/mL)，电镜观察到典型凋亡形态：细胞皱缩(灰色箭头)、质膜起泡(蓝色箭头)。

该研究首次系统证实缬草根茎代谢物通过多靶点作用抑制黑色素瘤，其中绿原酸的双重BRAF/MEK抑制机制尤为突出。虽然ADME预测显示其口服生物利用度较低(%HOA=15.49)，但为开发局部用药或纳米制剂提供了先导化合物。研究创新性地将传统中药与现代靶向治疗理念结合，为克服BRAF抑制剂耐药性提供了植物解决方案。