探索补骨脂提取物的治疗潜力:体外抗氧化与膜稳定活性及基于计算机模拟的抗血小板特性预测

《Pharmacological Research - Natural Products》:Exploring the Therapeutic Potential of Psoralea corylifolia Extract: In vitro Antioxidant and Membrane-Stabilizing Activities with In silico Prediction of Antiplatelet Properties

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月17日 来源:Pharmacological Research - Natural Products

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   •补骨脂(Psoralea corylifolia)种子提取物的体外与计算机模拟研究•提取物展现出与抗坏血酸相当的抗氧化活性•HRBC试验证实了其显著的抗炎潜力•补骨脂素对COX-1和P2Y12受体表现出强结合力•ADMET分析表明其安全性和类药性质良好引言心血管疾病(CVD

  
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    补骨脂(Psoralea corylifolia)种子提取物的体外与计算机模拟研究
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    提取物展现出与抗坏血酸相当的抗氧化活性
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    HRBC试验证实了其显著的抗炎潜力
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    补骨脂素对COX-1和P2Y12受体表现出强结合力
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    ADMET分析表明其安全性和类药性质良好

引言

心血管疾病(CVDs)涵盖一系列心脏和血管疾病,是全球首要的死亡原因。世界卫生组织报告称,心血管疾病每年导致约1790万人死亡,占全球总死亡人数的近31% [1]。此类疾病包括冠状动脉疾病、脑血管疾病、风湿性心脏病以及各种影响心脏和血管系统的疾病。其中,由动脉粥样硬化和血栓形成的冠状动脉疾病(CAD)和中风最为常见且危及生命 [2]。心血管疾病在全球范围内的患病率持续上升,这与生活方式的改变、预期寿命的延长以及高血压、糖尿病、吸烟、肥胖和体力活动不足等风险因子的增加密切相关。中低收入国家尤为脆弱,超过75%的心血管疾病死亡发生于此 [3]。随着城市化的推进,久坐不动的生活方式和不健康的饮食习惯进一步推高了这些疾病的发生率。尽管医学科学取得了重大进展,但由于诊断延迟、医疗资源获取困难以及对风险因素缺乏充分的长期管理,死亡率仍然高得令人担忧 [4]。
某些人口群体罹患心血管疾病的风险显著升高。老年人群,尤其是65岁以上者,由于血管老化和长期暴露于风险因子,更易出现心血管问题。男性通常比女性更早患心脏疾病,但女性在绝经后因激素变化而风险显著增加 [5]。有心脏病家族史的人群、高胆固醇血症患者、高血压患者、糖尿病患者、肥胖者以及久坐不动者均尤其易感。此外,社会经济地位也起着关键作用,弱势群体由于医疗资源获取有限、饮食不良和吸烟率较高,更有可能患上心血管疾病 [6]。
心血管疾病若未得到治疗或管理不当,往往导致严重并发症。心肌梗死和中风是最严重的后果之一,二者均由动脉内血栓堵塞引起,导致重要器官供血不足 [7]。此外,心血管疾病的进展还可导致肾衰竭、视力丧失和认知功能衰退。随着这些并发症的进展,患者往往需要终身用药、改变生活方式或接受血运重建术、旁路手术等侵入性干预 [8]。
心血管疾病的治疗通常包括生活方式调整与药物干预相结合。在药物治疗中,抗血小板治疗在预防血栓形成方面起着关键作用 [9]。阿司匹林是最广泛使用的抗血小板药物,作为血小板环氧合酶-1(COX-1)的不可逆抑制剂,常用于缺血性心血管事件的二级预防。尽管阿司匹林在降低血栓风险方面有效,但存在明显缺陷,尤其是出血风险增加以及患者依从性差 [10]。P2Y12拮抗剂,包括氯吡格雷、普拉格雷、替格瑞洛和坎格瑞洛,通过抑制血小板活化机制来预防血栓形成。这些药物应用广泛且总体有效,但与副作用相关,包括胃肠道问题和出血并发症风险增加 [11]。
心血管疾病在全球范围内造成的严重负担以及现有商业药物的局限性,凸显了开发更有效、更安全的治疗药物的迫切需求 [12]。天然产物含有复杂的生物活性化合物混合物,可产生协同作用,从而可能降低这些不良反应的风险,并展现出多样的作用机制。探索植物源性物质用于治疗目的始终至关重要,因为它们为具有多样抗血小板潜力的新型药物提供了丰富来源 [13]。其中一种植物——补骨脂(Psoralea corylifolia),俗称补骨脂(Babchi),具有重要的药用潜力,尤其是其种子。在泰米尔语中,它被称为"Karpokarishi" [14]。这些种子呈小型、坚硬、棕色,原产于亚洲热带和亚热带地区。该植物广泛分布于印度、中国、日本和东南亚。在传统上,它因其多样的药理特性——包括抗氧化、抗炎和抗菌活性——被广泛应用于各种医学体系。近期对P. corylifolia种子的研究兴趣集中在其生物活性成分上,这些成分被认为是其产生治疗效应的关键 [15]。
计算机辅助药物设计(CADD)的最新进展彻底改变了药物发现的过程,使其能够比传统方法更高效地识别和筛选生物活性化合物。计算机模拟(In silico)技术,如分子对接,使研究人员能够预测植物源性化合物与生物靶点(如COX-1和P2Y12受体)之间的相互作用。这两种蛋白质是参与血小板聚集的关键靶点 [16]。该方法通过在体外(in vitro)和体内(in vivo)研究之前提供蛋白质-配体相互作用和预测结合亲和力的初步洞察,缩短了药物发现的时间并降低了成本。环氧合酶-1(COX-1)催化血栓素A2的合成,从而促进血小板活化和聚集。相反,P2Y12受体介导ADP诱导的血小板活化以及血栓形成的稳定。由于这两种蛋白质代表了调节血小板功能的互补机制,并且分别是阿司匹林和氯吡格雷在临床上已验证的靶点,因此选择这两种受体来评估所鉴定出的植物化学成分的预测抗血小板潜力。
尽管Psoralea corylifolia的药用重要性已有充分记录,但将植物化学表征、体外生物活性评价以及与已验证的心血管靶点进行计算机模拟筛选相结合的研究仍然有限。因此,本研究旨在通过体外试验评估Psoralea corylifolia种子甲醇提取物的抗氧化和初步抗炎潜力,并通过分子对接针对COX-1和P2Y12受体研究其鉴定出的植物化学成分的潜在抗血小板活性。此外,还进行了ADMET和类药性分析,以评估所选化合物的药代动力学和毒性特征,从而确定有前景的先导化合物候选物,供未来在心血管药物发现中进行实验验证。

章节摘要

植物材料

Psoralea corylifolia的种子购自印度泰米尔纳德邦马杜赖的一家当地阿育吠陀药店。该植物种子由马德拉斯基督学院植物学系Senthilkumar Umapathy博士鉴定确认,凭证号为MCC/DOB/MCCH/24-25/17。

植物材料的制备

将种子用水清洗干净,在受控环境中阴凉处晾干。使用电子搅拌器将植物种子研磨成细粉。将粉末状物料存放于室温下的干燥密封容器中。

植物成分的初步分析

P. corylifolia种子提取物的初步植物化学筛选结果表明,其中含有多种生物活性化合物,详见表1。

FT-IR分析

为鉴定不同样品中各种官能团的存在,记录FT-IR光谱,如图1所示。由FT-IR分析确定的峰值和官能团数据见表2。甲醇提取物在3319.86?cm-1、2924.52?cm-1、1719.23?cm-1处显示出特征吸收带,

讨论

药用植物因其丰富的生物活性化合物而日益受到关注,这些化合物在对抗各种危及生命的疾病方面发挥着重要作用。这些天然化合物作为治疗研究的潜在生物活性分子来源,引起了相当大的兴趣。植物源性植物化学物质因其广泛用于治疗各种感染性和慢性疾病(包括心血管疾病)而广受认可。尽管现有的

结论

药用植物在祖先和原住民应用中的重要性自古以来就已被认识。植物界被视为潜在疗法的宝库,近年来,不同农村群体和原住民群体对传统植物或民族药用植物的价值有了更深入的理解。在此背景下,我们当前的研究聚焦于一种重要的药用植物Psoralea corylifolia的现代研究方法,它可被视为

CRediT作者贡献声明

N Noor Mohammad:撰写——初稿、可视化、软件、资源、方法学、调查、形式分析、概念化。A. Joseph Thatheyus:撰写——审阅与编辑、验证。Megharethnam Kaviraj:验证、软件、方法学。M. Andrew Pradeep:撰写——审阅与编辑、指导、调查、形式分析。

利益冲突声明

作者声明,他们不存在已知的财务利益冲突或个人关系,这些冲突或关系可能影响本文所报道的研究工作。

致谢

作者衷心感谢J. Shirly Angelin夫人在实验室研究方面提供的宝贵支持和帮助。

利益冲突

作者无利益冲突需声明。
N. Noor Mohammad|A. Joseph Thatheyus|Megharethnam Kaviraj|M. Andrew Pradeep
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