Artemisia monosperma通过TLR4调控和髓过氧化物酶抑制对抗LPS诱导的神经炎症的神经保护作用：代谢组学与分子机制研究

本研究针对神经炎症在神经退行性疾病中的关键作用，创新性地探讨了Artemisia monosperma甲醇提取物通过TLR4/NF-κB信号通路调控和髓过氧化物酶(hMPO)抑制发挥神经保护作用的分子机制。研究人员采用LC-ESI-TOF-MS/MS技术鉴定出48种以黄酮类为主的活性成分，通过体外神经细胞模型证实该提取物能显著降低LPS诱导的TNF-α、IL-6等炎症因子释放，并逆转氧化应激标志物GSH/MDA的异常表达。分子对接研究发现双糖基黄酮类成分与hMPO催化位点具有高亲和力，为开发新型神经保护剂提供了重要理论依据。

　　

在探索神经退行性疾病治疗策略的科学征程中，神经炎症始终是研究者们攻坚克难的关键战场。当大脑中的小胶质细胞被过度激活，会释放出TNF-α、IL-6等炎症因子，形成恶性循环的"炎症风暴"，这被认为是阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病进展的重要推手。更棘手的是，伴随炎症产生的活性氧簇(ROS)会进一步损伤神经元，形成难以打破的病理闭环。面对这一医学难题，传统抗炎药物往往因血脑屏障穿透性差或副作用大而折戟沉沙，科学家们不得不将目光转向药用植物中更安全、多靶点的活性成分。

在这项发表于《Future Journal of Pharmaceutical Sciences》的研究中，Marwa Samir M. Donia和Ahmed M. Badawy领衔的跨国团队将研究焦点对准了沙漠植物Artemisia monosperma——这种广泛分布于中东地区的药用植物在传统医学中早有应用，但其对抗神经炎症的分子机制始终笼罩着神秘面纱。研究团队创新性地构建了脂多糖(LPS)诱导的Neuro 2a小鼠神经母细胞瘤细胞炎症模型，通过多组学联用策略，首次系统揭示了该植物提取物通过双重机制（Toll样受体4(TLR4)信号调控和髓过氧化物酶(hMPO)抑制）发挥神经保护作用的科学本质。

研究人员采用的关键技术方法包括：通过LC-ESI-TOF-MS/MS代谢组学分析鉴定活性成分；建立LPS诱导的Neuro 2a细胞炎症模型评估神经保护效果；采用qRT-PCR检测TLR4、iNOS和COX-2基因表达；通过分子对接模拟研究活性成分与hMPO的相互作用。样本来源于埃及西奈半岛采集的Artemisia monosperma全株植物。

化学组分分析结果

采用先进的三重飞行时间串联质谱(LC/triple-Q-TOF-MS/MS)技术，从Artemisia monosperma甲醇提取物中鉴定出48种生物活性成分，其中以黄酮类化合物占比最高（如槲皮素衍生物、山奈酚衍生物等），同时含有咖啡酸、绿原酸等酚酸类成分。特别值得注意的是，研究发现8种双糖基黄酮（包括氰定-3,5-二-O-葡萄糖苷等）是首次从该植物中报道。这些成分通过Folin-Ciocalteu法和铝氯化物法测定显示，每毫克提取物含73.85±4.55 μg没食子酸当量的总酚和22.38±1.21 μg芦丁当量的总黄酮，为其显著的抗氧化活性奠定了物质基础。

抗氧化活性评估

在抗氧化能力评价中，该提取物展现出与Trolox相当的铁离子还原抗氧化能力(FRAP值341.00±6.34 μM eq/mg)，对DPPH自由基的半数抑制浓度(IC₅₀)为86.46±2.77 μg/mL。这种强大的自由基清除能力主要归因于提取物中丰富的酚羟基结构，它们能通过提供氢原子终止自由基链式反应，从而保护神经细胞免受氧化损伤。

神经保护作用机制

在LPS诱导的神经炎症模型中，研究获得了三项关键发现：(1)提取物预处理使TNF-α和IL-6水平分别降低38.49%和51.82%，逆转了LPS引起的3.11倍和2.87倍升高；(2)显著改善氧化应激状态，使谷胱甘肽(GSH)水平提升12倍，同时将丙二醛(MDA)含量降低47.29%；(3)在基因水平上，提取物使TLR4、iNOS和COX-2的表达分别下调86.39%、88.28%和93.77%。这些结果共同证实了该提取物通过TLR4/NF-κB信号通路抑制神经炎症的分子机制。

分子对接研究发现

通过Autodock Vina对48种成分与hMPO的模拟对接，发现双糖基黄酮类成分展现出最强的结合能力（结合能-11.36至-12.35 kcal/mol）。这些成分通过芳香环与hMPO催化腔中的Phe99、Phe366等形成疏水作用，同时糖基上的羟基与His95、Glu242等关键氨基酸形成氢键网络。特别值得注意的是，氰定-3-O-芸香糖苷等成分能够竞争性占据hMPO的H₂O₂结合位点，这为解释其抑制髓过氧化物酶介导的氧化应激提供了结构基础。

这项研究的科学价值在于首次系统阐明了Artemisia monosperma抗神经炎症的双重机制：既通过调控TLR4信号通路抑制炎症因子级联反应，又通过特异性抑制hMPO减轻氧化应激损伤。研究者发现的8种新型双糖基黄酮成分，为开发多靶点神经保护药物提供了先导化合物。特别值得关注的是，该研究采用的"化学成分-活性评价-分子机制"三位一体研究策略，为其他药用植物的深度开发提供了方法论借鉴。尽管仍需动物实验进一步验证，但这些发现无疑为神经退行性疾病的植物药治疗开辟了新途径，也为理解传统草药的科学内涵贡献了重要证据。