《Pharmacological Research - Modern Chinese Medicine》：Integrative Evaluation of the Antiepileptic Potential of
Solanum lycopersicum L. Fruit Peel through Network Pharmacology, ADMET Analysis, Molecular Modeling, and
In Vivo Validation in a Maximal Electroshock-Induced Seizure Model
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背景：癫痫是一种以反复发作为特征的慢性神经系统疾病，对生活质量造成显著影响。尽管已有抗癫痫发作药物（ASMs），但控制不足和不良反应等治疗局限仍突出，因此需要探索其他治疗候选物。植物来源生物活性化合物因具有多样生物活性，作为潜在抗惊厥剂来源受到关注。因此，研究
背景：癫痫是一种以反复发作为特征的慢性神经系统疾病，对生活质量造成显著影响。尽管已有抗癫痫发作药物（ASMs），但控制不足和不良反应等治疗局限仍突出，因此需要探索其他治疗候选物。植物来源生物活性化合物因具有多样生物活性，作为潜在抗惊厥剂来源受到关注。因此，研究人员通过计算与实验相结合的策略，评估番茄（Solanum lycopersicum L.）果皮乙醇提取物的抗惊厥潜力。方法：采用液相色谱–质谱联用（LC–MS）初步注释植物成分，随后使用MolSoft和pkCSM进行成药性及吸收、分布、代谢、排泄和毒性（ADMET）评估。使用SuperPred、UniProt、GeneCards、STRING、Cytoscape、CytoHubba、DAVID和SRplot进行网络药理学分析。使用AutoDock Vina进行分子对接，并使用Discovery Studio Visualizer可视化相互作用。所选复合物使用GROMACS进行100 ns分子动力学（MD）模拟，随后进行均方根偏差（RMSD）、均方根涨落（RMSF）、回转半径（Rg）、GROMACS能量、溶剂可及表面积（SASA）和氢键相互作用、分子力学泊松–玻尔兹曼表面积（MM-PBSA）、主成分分析（PCA）和自由能景观（FEL）分析。使用最大电惊厥（MES）诱导惊厥小鼠模型评估体内抗惊厥活性，以苯巴比妥（phenobarbitone）作为标准药物。结果：LC–MS初步注释38种植物成分，网络药理学显示226个重叠的癫痫相关靶点。选择CACNA1G和AKT1进一步研究。β-胡萝卜素（β-carotene）对CACNA1G显示最高对接亲和力（?11.5 kcal/mol），而菜油甾醇（brassicasterol）对AKT1显示最高亲和力（?11.9 kcal/mol）。所选复合物表现出良好的动态稳定性和结合能量学。提取物产生剂量依赖性抗惊厥作用，400 mg/kg显示最显著活性。在联合研究中，400 mg/kg提取物单用使总惊厥持续时间降低最明显。结论：这些发现支持番茄果皮抗惊厥潜力，并为进一步研究其生物活性成分、分子靶点、作用机制和安全性提供整合的计算与实验基础。
研究背景：癫痫是慢性神经系统疾病，反复发作并影响生活质量；现有抗癫痫发作药物（ASMs）存在控制不足和不良反应，约三分之一患者耐药。植物来源生物活性成分因多靶点潜力受到关注。番茄（Solanum lycopersicum L.）为药食同源植物，果皮含较高番茄红素、酚类、黄酮等；既往番茄提取物和番茄红素在最大电惊厥（MES）及戊四氮（PTZ）模型中显示抗惊厥或神经保护作用，但番茄果皮抗惊厥潜力研究不足。故研究人员用LC–MS、网络药理学、ADMET、分子对接、100 ns分子动力学（MD）及MES小鼠模型进行整合评价。研究显示提取物剂量依赖性抗惊厥，400 mg/kg最明显；联合研究中单用400 mg/kg总惊厥持续时间降低最大；支持番茄果皮作为抗惊厥植物成分来源并提供计算与实验基础。
关键技术方法（≤250字）：LC–MS初步注释38种成分；MolSoft和pkCSM评估成药性与ADMET；SuperPred、UniProt、GeneCards、STRING、Cytoscape、CytoHubba、DAVID、SRplot用于网络药理学；AutoDock Vina对接，Discovery Studio Visualizer可视化；GROMACS进行100 ns MD并分析RMSD、RMSF、Rg、GROMACS能量、SASA、氢键、MM-PBSA、PCA、FEL；MES小鼠模型以苯巴比妥为阳性药。动物为雄性Swiss albino小鼠（25–30 g），来自Visveswarapura Institute of Pharmaceutical Sciences, Bengaluru机构动物设施（CCSEA Registration No. 152/PO/ReBi/S/99/CCSEA）。
研究结果：3.1 得率与初步植物化学筛选：醇提物得率16%（w/w），初步筛选检出黄酮、酚类、鞣质、香豆素、生物碱、皂苷、三萜、碳水化合物、甾体、蛋白、氨基酸、糖苷、强心苷和蒽醌糖苷。3.2 LC–MS轮廓：LC–MS初步注释多种成分，包括番茄红素、β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄质、木犀草素、山奈酚、儿茶素、咖啡酸、阿魏酸、褪黑素、丁香酚、α-蒎烯、β-蒎烯、柠檬烯、柚皮素查尔酮和菜油甾醇等。3.3.1 植物成分谱与成药性评估：38种成分及参照药经PubChem获取，按Lipinski五规则筛选，多数具良好成药性并进入ADMET和对接。3.3.2 癫痫相关靶点与PPI网络分析：成分靶点789个、癫痫基因2465个，重叠226个；STRING构建蛋白–蛋白相互作用（PPI）网络。3.3.3 成分–靶点–通路网络与前10枢纽基因分析：CytoHubba度值法得GAPDH、ALB、AKT1、TNF、CTNNB1、BCL2、CASP3、EGFR、IL1B、HIF1A；GAPDH度分最高123，ALB 117，AKT1 114，TNF 104。3.3.4 KEGG与GO富集分析：226个靶点行KEGG和基因本体（GO）分析；CACNA1G与钙信号、MAPK相关，AKT1与凋亡、PI3K–Akt、cAMP、TNF、mTOR、5-羟色胺能、神经活性配体–受体、钙信号和胆碱能通路相关；GO富集于MAPK级联、化学突触传递、PI3K–Akt、钙介导信号及树突、突触膜、轴突、神经元胞体、谷氨酸能突触等。3.3.5 分子对接分析：β-胡萝卜素对CACNA1G得分?11.5 kcal/mol最高，玉米黄质?10.7、菜油甾醇?10.2、叶黄素?10.1、番茄红素?9.8；菜油甾醇对AKT1得分?11.9最高，β-胡萝卜素?11.3；苯巴比妥对CACNA1G和AKT1分别为?7.0和?7.9；对接验证RMSD为1.789 ?和1.195 ?。3.3.6 分子动力学模拟分析：选6KZP–β-胡萝卜素和3O96–菜油甾醇复合物进行100 ns MD，评估稳定性、柔性及相互作用。3.3.7 RMSD：两复合物初始调整后相对稳定，配体波动但处于蛋白构象范围内，提示结构完整性维持。3.3.8 RMSF：残基波动整体较低或中等，高移动限于柔性区域，整体框架持续。3.3.9 Rg：两复合物Rg较一致或无持续变化，提示紧凑性保持，无大幅膨胀或收缩。3.4 SASA：SASA波动但无持续升高或降低趋势，提示溶剂暴露总体组织保持。3.4.1 氢键相互作用分析：3O96–菜油甾醇显示间歇氢键，数量波动，某些时点约3个；β-胡萝卜素未见氢键形成，以疏水作用为主。3.4.2 MM-PBSA：6KZP–β-胡萝卜素总结合自由能?49.17 kcal/mol，3O96–菜油甾醇?27.85 kcal/mol，前者更负提示更有利结合。3.4.3 PCA：PC1/PC2投影显示明确构象状态分布，主特征向量随时间波动，两复合物维持相对稳定构象集合并发生集体运动。3.4.4 FEL：基于PC1/PC2存在明确低能区，提示两复合物达到有利且相对稳定构象；作者指出单轨迹限制，应视为计算证据。3.4.5 ADMET分析：pkCSM预测人肠道吸收36.107%–98.083%，lycopodine最高98.083%，菜油甾醇95.263%，noscapine95.203%，lophenol95.178%，riboflavin最低36.107%；苯巴比妥65.099%。logBB为?1.552至1.079，phytofluene、neurosporene、lycopene、β-胡萝卜素BBB渗透较高，riboflavin最低。Caco-2渗透性?0.679至1.595，rishitin最高，riboflavin最低。noscapine预测抑制CYP3A4；kaempferol、orobol、lycopodine、luteolin预测抑制CYP1A2。总清除率0.068–1.949，orobol最低，lycopene最高。毒性预测riboflavin、luteolin、phenobarbitone为AMES阳性；riboflavin、lycopersiconol为肝毒性；ADVERPred提示部分成分心肌梗死、肝毒性、心律失常、肾毒性或心衰预警，其余为NIL；均为计算预测。4.1 统计分析：数据以Mean ± SEM表示，单因素方差分析（ANOVA）后Tukey多重比较，p>0.05为NS，*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001。4.2 剂量优化评估：MES中提取物剂量依赖性减轻惊厥；100/200 mg/kg对强直屈曲无显著变化，400 mg/kg显著缩短（p<0.001）；强直性后肢伸展（THLE）在200 mg/kg显著降低（p<0.01），400 mg/kg更明显（p<0.001），100 mg/kg无显著；阵挛期所有组显著降低，100/200 mg/kg为p<0.01，400 mg/kg为p<0.001；所有剂量显著降低stupor和seizure latency（p<0.001）；400 mg/kg效果最大，与标准药相当。4.2 联合治疗评价：对照组呈典型MES进展；苯巴比妥和提取物显著降低严重度；标准与提取物单用组屈曲显著缩短，组合组未均显示显著变化；各治疗组THLE显著降低（p<0.001）；阵挛苯巴比妥p<0.01，提取物单用及所有组合p<0.001；stupor和总惊厥持续时间所有治疗组p<0.001降低；提取物单用400 mg/kg总惊厥持续时间降低最大。
讨论总结：LC–MS注释成分中多种已有抗惊厥、神经保护或神经调节报道；多数满足Lipinski五规则。网络药理学提示多靶点机制；CACNA1G编码Ca
v3.1 T型钙通道，与癫痫遗传修饰及发育性癫痫性脑病相关；AKT1参与PI3K–Akt网络并与癫痫易感性相关。对接和MD支持β-胡萝卜素–CACNA1G、菜油甾醇–AKT1复合物动态稳定及有利结合能。ADMET提示部分成分BBB渗透较好，但CYP相互作用和毒性预警需实验验证。MES剂量依赖和联合研究支持提取物内在抗惊厥活性。局限包括in silico结果需验证、未单独评价各成分贡献、未实验验证CACNA1G/AKT1、仅雄性小鼠、未行先验统计效能计算、仅MES模型、固定比例组合不能判定相互作用类型、LC–MS注释为暂定且缺标准品和全面MS/MS确认。
研究结论翻译：番茄（Solanum lycopersicum L.）果皮乙醇提取物通过LC–MS、in silico和in vivo互补研究显示出有前景的抗惊厥活性。LC–MS初步注释38种植物成分，ADMET分析提供其药代动力学和安全性的初步信息。网络药理学识别多个癫痫相关靶点和通路，并选择CACNA1G和AKT1进一步分子研究。β-胡萝卜素和菜油甾醇分别显示与CACNA1G和AKT1有利的预测相互作用。MD、GROMACS能量、PCA、FEL和MM-PBSA分析提供所选复合物有利动态和能量行为的证据。提取物在MES模型显示显著抗惊厥活性，400 mg/kg效果最明显；与苯巴比妥联合治疗也降低惊厥参数。总体而言，这些发现支持番茄果皮作为抗惊厥植物成分的有前景来源，并为进一步实验验证其分子机制和安全性提供基础。未来研究应聚焦已识别分子靶点和关键植物成分的实验验证、抗惊厥机制的进一步阐明及全面临床前研究，以确立其治疗潜力和安全性。
