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Flacourtia indica提取物通过抗氧化和抗增殖作用靶向肺癌细胞的综合研究:基于GC-MS、分子对接和PASS分析的机制探索
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月31日 来源:Applied Food Research 6.2
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本研究针对肺癌治疗需求,通过多学科方法探究Flacourtia indica提取物的抗癌潜力。研究人员采用极性梯度提取法获得氯仿粗提物(CCE),结合GC-MS鉴定出环丙烷戊酸甲酯(13.072%)和植醇(12.667%)等活性成分。实验证实CCE具有显著抗氧化活性(DPPH IC50 38.691μg/mL)和抗A549细胞增殖效果(抑制率22.87%),分子对接显示植醇与拓扑异构酶II(-6.6kcal/mol)和TP53(-6.4kcal/mol)强结合,PASS预测验证其抗肺癌潜力(Pa>0.5)。该研究为天然抗肺癌药物开发提供了新思路。
肺癌是全球癌症相关死亡的主要原因,其治疗面临化疗耐药和严重副作用等挑战。近年来,植物源性抗癌药物因其多靶点作用和低毒性备受关注。Flacourtia indica作为一种传统药用植物,虽在结肠癌和抗氧化方面有研究报道,但其抗肺癌潜力及作用机制尚不明确。
研究人员采用系统方法评估F. indica不同极性提取物的生物活性。通过GC-MS鉴定化学成分后,采用DPPH和铁还原法测定抗氧化能力,Trypan blue排除法检测A549细胞抑制率,并结合分子对接和PASS预测分析活性成分作用机制。
3.1. 总酚、黄酮和抗氧化含量
氯仿粗提物(CCE)显示最高酚类含量(2.3882mg GAE/g)和总黄酮(126.246mg QE/g),其抗氧化能力显著(148.75mg CaE/g),为后续实验奠定物质基础。
3.2. 体外抗氧化实验
CCE展现出接近标准品BHT的DPPH清除能力(IC50 38.691μg/mL)和铁还原活性(IC50 59.81μg/mL),表明其能有效中和自由基。
3.3. 细胞毒性研究
CCE对A549细胞具有剂量依赖性抑制作用(IC50 83.11μg/mL),显著高于甲醇提取物(240.08μg/mL)。卤虫致死实验进一步验证其细胞毒性(LC50 138.8μg/mL)。
3.4. GC-MS分析
鉴定出25种氯仿提取物成分,包括环丙烷戊酸甲酯(13.072%)和植醇(12.667%)等具有已知生物活性的化合物。
3.5. 分子对接
植醇和14-甲基十五烷酸与肺癌相关蛋白(拓扑异构酶II、TP53等)显示强结合亲和力(-6.6至-6.7kcal/mol),通过氢键和疏水相互作用稳定结合。
3.6. 分子对接模拟
100ns动力学模拟证实植醇-拓扑异构酶II复合物稳定性(RMSD 2.17?),关键残基(Asn120、Ile217等)参与相互作用。
3.7. PASS预测研究
环己烷(1-甲基乙基)等成分显示抗非小细胞肺癌潜力(Pa 0.635),与实验数据相互印证。
这项研究首次系统阐明了F. indica抗肺癌作用的物质基础和作用机制。特别值得注意的是,虽然植醇的PASS预测评分(Pa 0.381)相对较低,但其高丰度、强蛋白结合能力和细胞实验效果表明其在提取物活性中起关键作用。分子对接和动力学模拟为植醇等成分与癌症靶点的相互作用提供了结构依据,弥补了传统活性预测方法的不足。
该研究的创新性在于将植物化学分析、细胞实验和计算生物学方法有机结合,不仅验证了传统药用植物的抗癌潜力,还通过多参数评估体系解决了单一方法可能产生的偏差。研究结果为开发新型植物源性抗肺癌药物提供了重要线索,特别是植醇和14-甲基十五烷酸等先导化合物值得进一步结构优化和体内研究。未来工作可聚焦于活性成分的分离纯化、作用通路解析以及与其他抗癌药物的协同效应探索。
论文发表在《Applied Food Research》,展示了食品源天然产物在疾病治疗中的转化潜力,为"药食同源"理念提供了科学依据。这种多学科交叉的研究策略也为其他药用植物的开发提供了方法学参考。
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