高效液相色谱 - 四级杆飞行时间质谱与网络药理学揭示印度蜂胶及其对黑腹果蝇化学诱导神经毒性的保护作用

《Food Bioscience》：HPLC-QTOF-MS and network pharmacology insights into Indian propolis and its protective effects against chemically induced neurotoxicity in Drosophila melanogaster

　　

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  HPLC-QTOF-MS/MS揭示了黄铜成分为印度蜂胶（IP）的组成成分。
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  网络药理学鉴定了神经退行性病变中的潜在靶点和通路。
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  IP保护果蝇免受PQ和AlCl₃诱导的神经毒性。
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  IP改善了运动表现和生存率，并减轻了氧化应激。
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  蜂胶调节了肠道完整性以及关键的应激和生存相关基因。

引言

神经退行性疾病（NDs）是一组异质性神经疾病，主要涉及中枢神经系统（CNS）或外周神经系统（PNS）神经元的进行性丧失（Wilson等，2023）。衰老、遗传和环境因素是大多数神经退行性疾病发生和进展的主要风险因素（Hou等，2019；H. Wang等，2021）。在神经退行性疾病中，除认知功能障碍外，还发生广泛的生理变化，影响进食、代谢、自主神经处理、睡眠和运动功能（Ahmed等，2018）。脱髓鞘、树突丢失和神经元死亡是神经退行性疾病的典型生理特征（Rekatsina等，2020）。涉及神经退行性疾病的常见病理生理机制包括由基因突变、氧化应激、异常蛋白质积聚、慢性神经炎症和线粒体功能障碍驱动的神经元进行性丧失（Rahman等，2021）。最近，肠道菌群失调被发现是促进神经退行性疾病病理生理的关键病理生理事件之一（Cryan等，2020）。在此过程中，肠道通透性增加促进了微生物代谢产物和炎症介质进入体循环，从而放大神经炎症反应并加速神经元损伤（Kearns，2024）。因此，针对中枢和外周机制、特别是肠道完整性和系统性氧化应激的治疗策略越来越被认为是管理神经退行性疾病的有前景方法。

在神经退行性疾病中，阿尔茨海默病（AD）和帕金森病（PD）最为常见（Goedert，2015）。AD是一种影响记忆、思维和行为的痴呆症。其神经病理学特征为存在细胞外淀粉样β斑块和由过度磷酸化tau蛋白组成的细胞内神经纤维缠结，导致大脑中广泛的突触和神经元丢失（Knopman等，2021）。相反，PD影响中枢神经系统，导致运动问题和其他非运动症状。PD与多巴胺能神经元丢失以及黑质神经元中含α-突触核蛋白的蛋白质聚集体形成有关，即路易体和路易神经突（Morris等，2024）。微生物-肠道-大脑轴是胶质细胞功能的重要调节器，使其成为改善神经退行性疾病发生和进展的可操作靶点（Loh等，2024）。然而，证据表明它们都是相互关联的，需要更深入的理解来揭示神经退行性疾病的细微差别。

全球范围内，超过5700万人正遭受神经退行性疾病的困扰（仅AD和PD就影响5000万人），这一数字预计每20年翻一番（Goedert，2015；Wilson等，2023）。有限的治疗选择是控制这一日益增长的负担的主要瓶颈，主要是由于疾病异质性、对疾病机制了解不足和诊断挑战（Imam等，2025）。目前，神经退行性疾病尚无彻底治愈的方法。因此，当前治疗的主要目标包括控制症状、阻止疾病进展或改善受损的认知和功能（Jiang等，2025）。目前神经退行性疾病的治疗方案主要包括对症治疗药物（如胆碱酯酶抑制剂）和新兴的病因修饰方法，如单克隆抗体（Isik等，2025）。此外，不同的饮食策略（如生酮饮食）和草药补充剂等替代策略也被发现对管理神经退行性疾病有益（Solanki等，2016；W?odarek，2019）。

某些植物化学物质（如人参皂苷、白藜芦醇和姜黄素）以及蜂胶等基于植物化学物质的天然食品成分在延缓神经退行性疾病进展和保护方面的意义已在多项研究中得到强调（J. Wang等，2016）。姜黄素、人参皂苷和白藜芦醇等植物化学物质被发现能调节与神经退行性疾病相关的关键病理生理过程，如神经炎症、氧化应激和线粒体功能障碍（J. Wang等，2018）。此外，各种营养素或植物化学物质也被发现能调节与大脑衰老和神经退行性疾病相关的分子和细胞事件相关的关键失调基因（如TREM2、SIRT1/6、HMGB1、STING、SOX2和KLF4）（Abdolmaleky & Zhou，2023）。在多项研究中，蜂胶是一种富含植物化学物质的由蜜蜂产生的天然产物，被发现在保护和治疗包括AD和PD在内的神经退行性疾病方面具有价值（Menezes da Silveira等，2021；Ni等，2017；Zulhendri等，2021）。由于其富含抗氧化和抗炎植物化学物质，蜂胶被发现可减少淀粉样纤维化并减少淀粉样沉积，在AD临床前模型中尤为显著。同样，在PD模型中，蜂胶被报道可减少神经元丢失并改善与该疾病相关的组织病理学（Zulhendri等，2021）。然而，由于其化学组成的地域差异，蜂胶在延缓神经退行性疾病进展和治疗方面的真实潜力仍知之甚少。尽管以前的研究主要集中在蜂胶的抗氧化特性上，但其在调节肠道完整性和整合神经退行性病变中多个分子通路方面的作用仍然了解不足（Deng等，2025；P. Wang等，2022）。在此背景下，系统水平的方法如网络药理学为天然化合物的多靶点机制提供了宝贵的见解，使关键通路和靶点的识别成为可能（Ugwor等，2022）。

在本研究中，采用高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（HPLC-QTOF-MS/MS）对印度蜂胶（IP）的化学特征进行了研究。还进行了网络药理学（NP）研究，以预测其主要成分的一些靶点和通路，主要涉及神经退行性疾病。此外，还使用百草枯（PQ）和氯化铝（AlCl₃）——两种在神经退行性病变实验模型中广泛使用的化学神经毒素，分别用于诱导帕金森病（PD）样和阿尔茨海默病（AD）相关表型——研究了IP在神经退行性疾病中的神经保护作用。在果蝇中，PQ暴露与氧化应激和运动障碍相关，而AlCl₃暴露可引起与AD相关神经毒性相关的氧化和行为异常。然而，需要注意的是，这些化学模型不能再现人类PD或AD的完整病理复杂性。因此，在本研究中，PQ和AlCl₃诱导的条件分别被称为PD样和AD相关的化学神经毒性模型，而不是相应人类疾病的完整模型。

部分摘录

蜂胶来源与提取物制备

Apis mellifera蜂胶样品从印度旁遮普邦卢迪亚纳当地养蜂人处获得，保存在-20°C冰箱中直至进一步使用。提取时，用研钵和研杵将蜂胶碾碎，并浸泡在70%乙醇中（1:10，w/v），让植物化学物质在一夜之间提取。第二天，超声处理2小时并涡旋后，在室温下以8050 × g离心10分钟，收集上清液并使其干燥在

IP的化学特征

在IP样品的HPLC-QTOF-MS分析中，检测到29个主要峰（表1）。其中，约17种化合物基于前体离子质量、分子式、质量误差、MS/MS碎片化模式、暂定化合物类别注释和文献支持进行了确认鉴定（表1）。剩余12个峰的化合物类别使用SIRIUS软件进行了暂定注释；然而，由于匹配度不足，这些峰仍然无法鉴定。

CRediT作者贡献声明

RADHA MHAPANKAR：撰写——初稿，验证，方法学，调查研究，形式分析，数据整理，概念化。Pradnya Khatav：撰写——初稿，方法学，调查研究，形式分析。Bharat Goel：撰写——初稿，软件，方法学，调查研究，形式分析。Deepak M. Kasote：撰写——审阅与编辑，可视化，验证，监督，资源，项目管理。Archana A. Sharbidre：撰写——审阅与编辑。

利益冲突声明

作者声明，他们没有已知的可能影响本文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。

伦理批准

"不适用。"对于当前工作，作者没有进行需要伦理批准的动物或人类试验。

数据可用性声明（DAS）

支持本研究结果的数据可根据要求提供。

资金声明

本研究未获得公共、商业或非营利部门任何资助机构的专门拨款。

利益冲突声明

我，Archana Ashok Sharbidre博士，声明题为"**HPLC-QTOF-MS和网络药理学洞察印度蜂胶及其对果蝇化学诱导神经毒性的保护作用**"的研究论文是我的原创作品。据我所知，本文不包含先前发表或由他人撰写的材料，除非在适当引用的地方。

本稿件先前题为"HPLC-QTOF-MS和网络药理学"

致谢

作者感谢萨维特里·巴伊·普尔大学（SPPU）（原浦那大学）浦那，动物学系提供设施支持。

Radha Mhapankar|Pradnya Khatav|Bharat Goel|Deepak M. Kasote|Archana A. Sharbidre