《International Journal of Molecular Sciences》：New Advances in Bioactive Compounds in Health and Disease: From Molecular Mechanisms to Translational Perspectives
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该文未提供独立摘要；以下为根据标题、引言与结论抽取并翻译的核心摘要信息。生物活性化合物（bioactive compounds）日益处于天然产物化学、食品科学、分子药理学和转化医学（translational medicine）的交叉界面。其研究相关性不再仅取
该文未提供独立摘要；以下为根据标题、引言与结论抽取并翻译的核心摘要信息。生物活性化合物（bioactive compounds）日益处于天然产物化学、食品科学、分子药理学和转化医学（translational medicine）的交叉界面。其研究相关性不再仅取决于植物提取物、食品来源分子、肽、蛋白质或天然产物衍生物表现出抗氧化或抗炎活性。核心科学问题已转向在化学身份、生物可实现暴露、分子靶点结合（molecular target engagement）、通路调节以及生理相关系统中的可测量效应之间建立因果联系。该特刊收录七项贡献，涵盖酚酸和类黄酮、植物来源化合物组合、传统草药配方、食品来源蛋白酶抑制剂以及合理设计的丁酸衍生物。研究涉及代谢功能障碍、炎症、细菌和病毒过程以及皮肤生物学，方法范围从文献综合和色谱表征到细胞实验、分子对接（molecular docking）、转录组学（transcriptomics）和动物实验。总体而言，这些论文提供了从来源和化学表征到分子机制、生物反应和潜在健康应用的转化连续体不同阶段的示例。
该文为特刊“New Advances in Bioactive Compounds in Health and Disease”的整合性总结，围绕生物活性化合物（bioactive compounds）从分子机制到转化前景展开。
1. 引言
生物活性化合物日益处于天然产物化学、食品科学、分子药理学和转化医学（translational medicine）的交叉界面。其科学意义不再仅在于植物提取物、食品来源分子、肽、蛋白质或天然产物衍生物显示抗氧化或抗炎活性。核心问题已转向在化学身份、生物可实现暴露、分子靶点结合（molecular target engagement）、通路调节和生理相关系统中的可测效应之间建立因果联系。当前主要问题包括：生物活性化合物常具有多效性和环境依赖效应；单一分子可能影响氧化还原稳态、炎症信号、代谢调节、基因表达、微生物生态或细胞分化；复杂提取物中多种成分可能表现为相加、协同、拮抗或依赖生物转化。化学组成、剂量、基质、代谢、组织暴露和宿主表型均是生物学解释的组成部分。现有障碍还包括生物利用度（bioavailability）差、结构不稳定、机制表征不完整以及传统临床前模型预测效度有限。酚类化合物的吸收、分布、代谢和排泄存在个体差异，并受肠道微生物群（gut microbiota）、遗传多态性、年龄、性别、体成分和生理状态影响。因此，研究人员通过该特刊汇集七项贡献，涵盖酚酸和类黄酮、植物来源化合物组合、传统草药配方、食品来源蛋白酶抑制剂和合理设计的丁酸衍生物，涉及代谢功能障碍、炎症、细菌和病毒过程及皮肤生物学，以展示从来源和化学表征到分子机制、生物反应和潜在健康应用的转化连续体。
关键技术方法概括：该文为整合性特刊论文，主要采用文献综合与机制框架构建；所汇总研究使用HPLC–PDA（high-performance liquid chromatography–photodiode array detection，高效液相色谱-光电二极管阵列检测）进行植物化学定量，采用LPS（lipopolysaccharide，脂多糖）刺激RAW264.7巨噬细胞、分子对接、前沿分子轨道计算、RNA sequencing（RNA测序）、全厚度人皮肤模型和小鼠14天给药实验等。样本来源包括小鼠模型和全厚度人皮肤模型，未涉及明确人类队列。
2. 特刊贡献：从化学多样性到机制证据
Nunes et al. 考察从水果种植和加工副产物中回收的酚酸作为代谢综合征相关潜在制剂。该主题的意义在于：果皮、种子、果渣、叶和茎是化学丰富的基质，可支持循环生物经济策略；咖啡酸、绿原酸、阿魏酸和p-香豆酸等酚酸可调节与代谢功能障碍相关的生物过程。综述证据将这些化合物与抗氧化、抗炎、抗高血糖、抗高血压和抗肥胖作用联系起来。但其转化价值取决于超越总酚含量和通用抗氧化实验，转向化合物解析表征、生物可及性、代谢物谱、药代动力学（pharmacokinetics, PK）和暴露–反应关系。副产物化学组成可随基因型、栽培条件、成熟度、加工、提取程序和储存变化。
Almatroodi and Rahmani 的综述聚焦咖啡酸，说明从化学定义酚类化合物向多靶点生物活性候选物的转变。咖啡酸与氧化应激、炎症信号、脂质过氧化、凋亡、血管生成、细胞周期调节、免疫反应以及PI3K/Akt等通路调节相关。临床前研究支持神经保护、心脏保护、肝保护、抗菌、抗肥胖和抗癌活性。限制在于溶解性差、代谢快、系统暴露有限和人类证据不完整。研究人员强调，应区分母体化合物与循环或组织代谢物的活性。
Rahmani et al. 综述橙皮苷（hesperidin），一种柑橘黄烷酮，具有抗氧化、抗炎、抗癌、肝保护、神经保护、肾保护、心脏保护、抗菌和免疫调节作用。该研究强调与其他生物活性或治疗剂组合以及先进制剂策略以改善暴露。橙皮苷体现天然产物研究中的常见矛盾：实验系统广泛生物活性与限制转化的理化及药代性质并存。低水溶性、肠渗透受限、代谢和快速降解可显著改变给药剂量与生物活性浓度之间的关系。制剂科学和纳米递送可能缓解这些限制，但需伴随药代动力学、生物分布、安全性和是否改善预期生物学结局的严格表征。
Tadtong et al. 关于姜黄素和吴茱萸碱的研究涉及生物活性分子组合的生物学后果。在LPS刺激的RAW264.7巨噬细胞中，姜黄素和姜黄素–吴茱萸碱组合调节炎症介质；分子对接研究其与TNF-α（tumor necrosis factor-α，肿瘤坏死因子-α）、IL-1β（interleukin-1β，白细胞介素-1β）、iNOS（inducible nitric oxide synthase，诱导型一氧化氮合酶）和COX-2（cyclooxygenase-2，环氧合酶-2）的相互作用；前沿分子轨道计算提供补充化学信息。该整合设计可生成跨实验尺度的机制假设，但协同作用需谨慎解释，应结合正式相互作用模型、浓度–反应矩阵、正交靶点验证和体内暴露数据。
Tadtong et al. 的第二个研究将传统知识与现代分析和计算方法整合，研究含Curcuma zedoaria、Vitex trifolia和Azadirachta indica的泰国抗脓肿草药配方。经验证的HPLC–PDA分析鉴定姜黄素、去甲氧基姜黄素、双去甲氧基姜黄素和vitexicarpin等主要成分。该配方显示抗氧化活性和对Staphylococcus epidermidis的选择性抗菌活性，对接提示姜黄素与teicoplanin-associated transcriptional regulator TcaR可能存在相互作用。该研究说明复杂植物制剂的研究路径：植物化学定义、定量标准化、功能测试和机制假设生成。下一步应包括直接生物膜实验、靶点结合确认、生理相关感染模型评估以及确定抗菌所需浓度能否在作用部位安全达到。
Wu et al. 将特刊范围扩展至低分子量植物化学物之外，研究大豆胰蛋白酶抑制剂（soybean trypsin inhibitor, SBTI）作为SARS-CoV-2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，严重急性呼吸综合征冠状病毒2）感染相关宿主因子的调节剂。作者报告实验系统中ACE2（angiotensin-converting enzyme 2，血管紧张素转换酶2）、TMPRSS2（transmembrane protease serine 2，跨膜丝氨酸蛋白酶2）和CD147表达降低，并观察到小鼠接受SBTI给药14天后肺、肝或肾组织无明显组织病理学改变。该研究概念上重要，表明食品来源蛋白可与疾病相关宿主通路相互作用。但宿主进入因子调节应与抗病毒疗效区分。需直接病毒挑战模型、药代和组织暴露研究、受体调节机制解析、长期安全性评估及最终人体研究来确定临床相关性。
Swindell et al. 研究锌二丁酰赖氨酸盐（zinc dibutyroyllysinate, ZDL），一种整合锌、赖氨酸和丁酸相关化学特征的新化合物。在全厚度人皮肤模型中，RNA sequencing显示广泛转录效应，包括表皮分化和视黄醇代谢相关基因表达增加，MITF（microphthalmia-associated transcription factor，小眼畸形相关转录因子）和其他黑色素生成相关基因表达降低。额外实验显示其对胶原I、胶原IV、脯氨酸酶和黑色素分泌的影响。该贡献说明转录组谱分析有助于从单终点生物活性实验转向通路水平表征，也说明合理衍生化可产生不同于各单一组分的生物谱。所提出的表观遗传机制，包括组蛋白乙酰化，具有生物学合理性，但仍应通过染色质和靶点特异性实验直接检验。
尽管化学多样性显著，七项贡献在若干机制主题上趋同。氧化应激和炎症信号仍是反复出现的生物学节点，同时延伸至代谢控制、凋亡和血管生成、细菌生物膜调节、病毒进入相关宿主因子、表皮分化、细胞外基质生物学和色素沉着。由此形成的框架包括：来源和化学身份、标准化制备、生物可及性和代谢、分子靶点结合、通路反应、细胞和组织表型、机体水平效应以及人体验证。任一环节薄弱均可影响下一步解释。多组学方法、计算方法和证据层级整合有助于增强因果推断。
3. 未来展望：走向机制驱动与精准生物活性
下一阶段生物活性化合物研究应由转化导向实验设计驱动。化学表征、机制、暴露、疗效和安全性应从研究开始即视为相互关联的组成部分。这需要标准化材料、适当阳性和阴性对照、浓度–反应关系、分子靶点正交验证以及可重现相关生理屏障和疾病背景的模型。人相关三维培养、类器官、器官芯片系统和特征明确的动物模型可用于明确定义的问题，以提高转化保真度。精准方法也日益重要。多酚代谢中显著的个体间差异表明，相同摄入并不意味着相同生物暴露。遗传、微生物组组成、代谢表型、饮食、年龄、性别、疾病状态和合并用药均可改变反应。未来试验可利用这种异质性识别应答者表型、代谢型和生物标志物，以支持更有针对性的营养或治疗策略。可持续性也应与生物效能整合。水果副产物价值化说明生物活性化合物研究可将健康创新与生物资源的循环利用连接起来。但可持续性主张需由提取产量、溶剂和能源需求、可扩展性、批次重现性、废物产生和生命周期考虑支持。绿色提取和过程强化应与药理学表征同步发展。该领域还需更清晰的证据层级：化学存在不证明生物利用度；化学实验中的抗氧化能力不证明细胞内抗氧化作用；对接不证明靶点结合；靶点调节不一定证明疾病改变；临床前疗效不证明临床获益。明确这些区别将强化生物活性化合物研究的价值，引导实验面向每个转化阶段所需的证据。
4. 结论
特刊“New Advances in Bioactive Compounds in Health and Disease”中汇集七篇论文，展示了当代生物活性化合物研究的广度，从农食副产物中回收的酚酸以及咖啡酸和橙皮苷等已建立分子，到生物活性组合、传统草药配方、大豆来源蛋白和合理设计的衍生物。总体而言，这些研究表明该领域正从广泛的生物活性描述转向分子解析和日益整合的方法。核心科学挑战现在是将化学身份与生物相关暴露、经验证的分子机制、可重复表型和有意义的人体结局连接起来。应对这一挑战需要整合先进分析化学、多组学、计算科学、药代动力学、制剂技术、微生物组研究、生理相关模型和精心设计的临床研究。在此框架内，生物活性化合物不仅可作为有前景的天然分子，还可作为机制定义的干预措施来严格测试其疗效、安全性、变异性和转化潜力。该特刊的贡献提供了这一进展的互补例子，并强调生物活性化合物在健康促进、疾病预防和治疗创新中持续具有潜力。
