薯蓣皂苷元(Diosgenin)作为多靶点抗癌剂在乳腺癌和卵巢癌通路中的药效学与分子互作机制研究

【字体: 时间:2025年08月24日 来源:Peptide Science 1.7

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  本研究针对激素依赖性和化疗耐药性乳腺癌及卵巢癌的治疗难题,科研团队通过计算生物学手段系统评估了天然甾体皂苷元——薯蓣皂苷元(Diosgenin)的多靶点作用机制。研究揭示其对STK11(-12.1 kcal/mol)、AKT1(-10.8 kcal/mol)等6个关键靶点具有显著结合力,分子动力学模拟(200 ns)证实其与STK11复合物RMSD稳定在0.6-0.7 nm,结合自由能达-76.5 kJ/mol。该化合物展现出优于紫杉醇(Paclitaxel)的调控特性,LD50>8000 mg/kg的安全性特征更凸显其临床转化潜力。

  

这项突破性研究揭示了天然化合物薯蓣皂苷元(Diosgenin)在对抗两种致命妇科恶性肿瘤中的独特作用机制。作为植物源性甾体皂苷元,该分子展现出令人振奋的多靶点调控能力——通过计算机模拟技术,科研人员精确绘制了其与六大癌症相关蛋白的相互作用图谱。

在药代动力学方面,薯蓣皂苷元表现出优异的胃肠吸收特性,且规避了常见的CYP酶系药物相互作用风险。毒性测试更显示其安全性远超临床标准,半数致死量LD50突破8000 mg/kg大关。分子对接实验数据惊艳:与肿瘤抑制蛋白STK11的结合能(-12.1 kcal/mol)甚至超越经典化疗药紫杉醇,对致癌激酶AKT1(-10.8 kcal/mol)的抑制同样出色。

长达200纳秒的分子动力学模拟如同微观世界的"高速摄影",清晰捕捉到薯蓣皂苷元-STK11复合物的动态行为:蛋白质骨架波动(RMSD)稳定在0.6-0.7纳米范围,分子回旋半径(Rg)维持在1.89纳米,持续存在的氢键网络如同"分子魔术贴"般稳固。结合自由能(MMPBSA)计算揭示其作用力主要来自范德华力(-233.9 kJ/mol),总结合能达-76.5 kJ/mol。

与紫杉醇的对比实验发现有趣差异:虽然传统化疗药形成更"僵硬"的复合物(RMSD 0.25-0.3 nm,Rg~1.47 nm),但薯蓣皂苷元展现出独特的构象可塑性——这种"柔性结合"特性暗示其可能通过变构调节等非经典机制发挥作用,为开发新一代智能型抗癌药物提供了全新思路。

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