基于苯丙素类中药的多靶点抗高尿酸血症活性成分筛选与作用机制研究

【字体: 时间:2025年09月19日 来源:Journal of Asian Natural Products Research 1.3

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  本研究针对高尿酸血症(HUA)治疗瓶颈,通过虚拟筛选与网络药理学方法,从六种苯丙素类中药中鉴定出73种潜在活性化合物,揭示其通过协同调控XDH、IL6、TLR4等关键靶点发挥治疗作用。实验验证发现紫杉叶素(taxifolin)、桑色素(morin)和鞣花酸(ellagic acid)具有显著抑制黄嘌呤氧化酶(XOI)和抗氧化活性,为开发多靶点抗HUA药物提供重要理论依据。

  

随着人们生活方式的改变和饮食结构的西化,高尿酸血症(hyperuricemia)已成为继"三高"之后的"第四高",成为一种日益严重的代谢性疾病。血液中尿酸水平异常升高不仅会引发痛风的剧烈疼痛,还与肾脏疾病、心血管疾病和代谢综合征等多种健康问题密切相关。目前临床常用的黄嘌呤氧化酶抑制剂(xanthine oxidase inhibitors, XOIs)虽然能够从源头上解决尿酸过度产生的问题,但单一靶点治疗往往效果有限,且存在不良反应等问题。因此,寻找高效低毒的多靶点治疗策略成为当前抗高尿酸血症药物研发的重要方向。

传统中药以其多成分、多靶点的整体调节特点,在复杂性疾病治疗中展现出独特优势。特别是含有苯丙素类(phenylpropanoids)化合物的中药,因其具有抗炎、抗氧化和调节代谢等多种药理活性,成为抗高尿酸血症药物开发的宝贵资源库。然而,中药化学成分复杂,活性成分不明确,作用机制模糊等问题一直制约着中药现代化和国际化发展。

为了解决这些问题,来自重庆理工大学药学与生物工程学院的胡佳敏、吴伊迪、曹露茜、聂晓宁和孙佳莹研究团队开展了一项创新性研究。他们通过计算机辅助药物设计(in silico)和体外实验(in vitro)相结合的策略,系统研究了六种含苯丙素类成分的中药治疗高尿酸血症的有效物质基础和多靶点治疗机制。该研究成果发表在《Journal of Asian Natural Products Research》上,为中药抗高尿酸血症研究提供了新的思路和方法。

研究人员主要运用了以下几个关键技术方法:首先采用虚拟筛选技术对中药化合物数据库进行大规模筛选;其次运用网络药理学方法构建"成分-靶点-疾病"相互作用网络;然后通过分子对接技术验证活性成分与关键靶点的结合能力;最后采用体外酶活性抑制实验和抗氧化实验对筛选出的候选化合物进行药效学验证。所有实验均在重庆理工大学完成,使用的化合物和试剂均来自商业供应商。

虚拟筛选发现潜在活性化合物

通过计算机辅助虚拟筛选,研究团队从六种含苯丙素类成分的中药中成功筛选出73个具有潜在抗高尿酸血症活性的化合物。这些化合物结构多样,包括黄酮类、酚酸类、木脂素类等多种类型,为后续深入研究提供了丰富的候选分子。

网络药理学揭示多靶点作用机制

利用网络药理学分析方法,研究人员构建了复杂的"药物-成分-靶点-疾病"网络关系图。分析结果显示,这些活性化合物可能通过协同作用于XDH(黄嘌呤氧化酶)、IL6(白细胞介素6)、TLR4(Toll样受体4)、HIF1A(缺氧诱导因子1α)、HSP90AA1(热休克蛋白90α)和MMP2(基质金属蛋白酶2)等多个关键靶点,从抑制尿酸生成、减轻炎症反应、改善氧化应激等多个途径综合治疗高尿酸血症。

体外实验验证候选化合物活性

通过体外黄嘌呤氧化酶抑制实验和抗氧化活性测定,研究团队对虚拟筛选出的候选化合物进行了实验验证。结果显示,紫杉叶素(taxifolin)、桑色素(morin)和鞣花酸(ellagic acid)表现出显著的酶抑制活性和抗氧化能力,是最有开发前景的抗高尿酸血症多靶点XOI候选药物。

研究结论表明,含苯丙素类成分的中药通过多成分、多靶点的协同作用机制治疗高尿酸血症,其中紫杉叶素、桑色素和鞣花酸是值得进一步深入研究的最有前景的候选化合物。该研究不仅为抗高尿酸血症药物研发提供了新的先导化合物,也为中药现代化研究提供了成功的研究范式。

讨论部分强调,这项研究的创新之处在于将计算机辅助药物设计与传统中药研究相结合,实现了从"经验导向"到"证据导向"的研究模式转变。通过网络药理学分析,揭示了中药多成分、多靶点协同作用的科学内涵,为中药治疗复杂性疾病提供了分子水平的机制解释。此外,研究发现的多靶点XOI候选药物相比现有单靶点药物可能具有更好的疗效和安全性,为开发新一代抗高尿酸血症药物奠定了重要基础。

这项研究不仅具有重要的理论价值,还具有广阔的临床应用前景。一方面,它为中药抗高尿酸血症的有效物质基础和作用机制提供了科学证据,推动了中药现代化进程;另一方面,它发现的新颖候选化合物为创新药物研发提供了源头创新,有望开发出具有自主知识产权的新型抗高尿酸血症药物。同时,研究所采用的多学科交叉研究策略也为其他复杂性疾病的中药研究提供了可借鉴的方法学参考。

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