《Drug Design, Development and Therapy》:Drug-Development Potential of Muntingia calabura L.: A Systematic Review of Ethnopharmacological Use, Pharmacological Potency, Preclinical Evidence, and Plant-Mediated Nanotechnology
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文丁果(Muntingia calabura L.,文定果科)是一种生长迅速的热带药食两用物种,其可食用果实及传统应用的叶、花和树皮含有多种酚类和黄酮类成分,并已被研究其在代谢、炎症及其他药理活性方面的作用。既往综述主要对其传统用途、植物化学特征
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文丁果(Muntingia calabura L.,文定果科)是一种生长迅速的热带药食两用物种,其可食用果实及传统应用的叶、花和树皮含有多种酚类和黄酮类成分,并已被研究其在代谢、炎症及其他药理活性方面的作用。既往综述主要对其传统用途、植物化学特征及所报道的生物活性进行了分类整理,但尚未系统评估证据的强度、定量效能、内部有效性和转化成熟度。因此,本系统评价从四个相互关联的领域评估了文丁果的药物开发潜力,即民族药理学应用、体外和计算机模拟药理学、临床前体内和离体证据,以及植物介导纳米技术。研究人员按照PRISMA 2020规范,对PubMed、Scopus和ScienceDirect中2015年1月至2025年12月发表的英文原始研究进行了检索。该评价方案未在PROSPERO或任何其他注册库中进行前瞻性注册。由于存在显著的方法学异质性,未进行荟萃分析。定量结果以中位数和范围进行描述性总结,哺乳动物研究采用SYRCLE偏倚风险工具进行评估。在纳入的107项研究中,2项为民族植物学调查,56项涉及体外或计算机模拟药理学研究,36项评估了临床前体内或离体效应,13项涉及植物介导纳米技术。未发现符合条件的对照人体研究。碳水化合物水解酶抑制是最一致的药理学信号,α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的中位半数抑制浓度(IC50)分别为50.72 μg/mL和61.43 μg/mL,尽管不同植物部位、提取系统和检测方法间的效能差异显著。临床前研究报告了降血糖、调血脂、抗炎和器官保护作用,但针对偏倚的方法学防护措施报告不完整,提取物标准化不一致,且缺乏药代动力学和长期安全性证据。因此,文丁果应被视为药理学先导化合物和生物功能性纳米材料的来源,而非经临床验证的治疗药物。
论文主体内容专业总结
引言
文丁果(Muntingia calabura L.,文定果科),俗称牙买加樱桃或印尼樱桃,是一种生长迅速的新热带树种,原生分布范围从墨西哥延伸至南美热带地区,并在包括印度和东南亚在内的热带地区广泛次生分布。该物种易于在受干扰的热带生境中定殖,全年花果繁茂,生态适应性强。其果实可鲜食或加工成食品,叶、花、树皮及相关制剂则用于家庭和传统保健实践,涉及胃部不适、肿胀、头痛、感冒及代谢性疾病等。其生化作用基础源于多样的次生代谢产物,定性定量植物化学分析已在不同植物组织和提取方法中鉴定出黄酮类、酚类、鞣质、皂苷、生物碱、甾醇、生育酚衍生物及萜类相关成分。靶向代谢组学分析采用UHPLC–ESI–MS/MS在叶片中鉴定出61种代谢物,包括京尼平苷、大豆苷元、槲皮苷、山柰酚和芒柄花素。近期植物化学分离鉴定出三种新黄酮衍生物calaburones A–C及十二种已知黄酮,其中多种化合物在体外和计算机模拟构效关系分析中显示出α-葡萄糖苷酶抑制活性。临床前研究在四氧嘧啶和链脲佐菌素糖尿病模型中报告了降血糖效应,并涉及胰岛素敏感性、胰腺β细胞形态及碳水化合物、嘌呤和烟酸/烟酰胺代谢通路的变化。植物介导纳米技术领域的新证据包括利用叶提取物合成CuO纳米棒及银纳米粒子(AgNPs),后者经UV–Vis光谱、FTIR、XRD、SEM、能量色散X射线光谱和光致发光分析表征,并测试了抗氧化、抗炎、抗糖尿病和抗菌活性。既往综述多为描述性整理,缺乏跨研究定量效能基准、动物研究正式偏倚风险评估及药物开发进展评估的综合框架。
材料与方法
研究人员于2026年4月15日在PubMed、Scopus和ScienceDirect中系统检索了2015年1月1日至2025年12月31日间发表的同行评审研究,检索词采用公认植物学名"Muntingia calabura",限定英文文献。检索获得284条记录,去重后206条,经标题摘要筛选排除26条,全文评估180条,最终排除73条,纳入107项研究。纳入标准涵盖四个预设证据领域:民族植物学或民族药理学应用;体外、离体、无细胞或计算机模拟药理活性;临床前体内疗效、毒性或器官保护结局;以及具有理化表征和生物学或功能性读数的植物介导纳米技术。排除标准包括综述、社论、无完整同行评审数据的会议摘要、纯农业或生态学研究、环境修复研究、水产或畜牧研究、纯肿瘤学研究及无法获取全文的研究。两名评审者独立筛选并提取数据,分歧通过协商解决。定量结果以描述性方式综合,IC50值在可转换的质量浓度单位下提取,计算中位数和范围。由于IC50值依赖于酶来源、底物、溶剂、提取物化学性质、浓度范围、阳性对照和计算方法,且临床前结局缺乏一致报告的组均值、标准差、样本量、对照和时间点对齐数据,故未进行正式荟萃分析。哺乳动物临床前体内研究采用SYRCLE偏倚风险工具评估,涵盖序列生成、基线特征、分配隐藏、随机饲养、照护者或研究者盲法、随机结局评估、评估者盲法、不完整结局数据、选择性结局报告及其他设计特异性偏倚。
结果
最终纳入107项研究,分布于四个证据领域。两项定量民族植物学调查记录了印度尼西亚社区对文丁果的使用:东加里曼丹Kutai信息提供者报告煮沸叶煎剂口服用于糖尿病、高血压、高胆固醇血症和痛风,使用值(UV)为0.93,信息共识因子(ICF)为1.0,保真度为93%;中爪哇野生食用植物调查报告果实消费与糖尿病管理相关,UV为0.46,ICF范围为0.645至1.0。体外证据以抗氧化/氧化还原测定为主(25条记录,约26.3%),其次为抗菌测定(18条,18.9%)、碳水化合物消化或代谢酶测定(14条,14.7%)和抗炎或皮肤酶测定(12条,12.6%)。α-葡萄糖苷酶抑制在7项研究的8条可提取记录中报告,中位IC50为50.72 μg/mL,范围为0.10–3270.00 μg/mL,最低值见于70%乙醇果实提取物和50%及70%乙醇叶提取物。DPPH自由基清除在14项研究的18条记录中报告,中位IC50为72.80 μg/mL,范围为2.54–550.00 μg/mL。SYRCLE偏倚风险评估覆盖34项哺乳动物研究:选择性结局报告在所有研究中均为低风险(100.0%),不完整结局数据为88.2%,基线特征为79.4%,序列生成为67.6%;然而,分配隐藏、随机饲养、照护者或研究者盲法和随机结局评估在所有34项研究中均为不清楚风险,评估者盲法仅在14.7%的研究中得到明确支持。临床前研究方面,36项调查中12项采用糖尿病或饮食诱导代谢模型,3项聚焦脂质调节,3项涉及胃损伤,2项涉及肝损伤,3项涉及炎症、伤害感受或关节炎模型,2项涉及肺损伤模型。代表性可提取结局包括:乙醇叶提取物300 mg/kg在14天内将空腹血糖从400.2降至166.2 mg/dL(下降58.5%);果实乙醇提取物100 mg/kg使总胆固醇、甘油三酯和LDL胆固醇分别降低24.2%、51.8%和66.7%,HDL胆固醇升高111.6%;叶提取物在香烟烟雾加脂多糖模型中使肺炎症评分从3.0±1.45降至2.1±0.96,全身IL-17A从37.125±1.55降至17.889±4.77 pg/mL。一项肺气肿模型显示果实提取物使平均肺泡宽度从84.7降至56.9 μm,但MMP-9 Allred评分从4.2升至6.44,呈现不一致信号。植物介导纳米技术领域共13项研究,AgNPs为最常见平台(5项),其次为金基系统(3项)、氧化铜基系统(3项)、多金属核壳纳米结构(1项)和PbO纳米颗粒(1项)。可提取粒径描述符范围为15.52至175.00 nm,但混合了晶粒尺寸、核心尺寸、显微尺寸和水合动力学尺寸。Zeta电位仅在3项研究中报告(18.9、?9.5和?7.8 mV),多分散指数仅在1项中报告(0.109)。抗菌结局在8项研究中报告,抗氧化结局在4项中报告,但均无体内疗效、药代动力学、生物分布或慢性毒性终点。
讨论
本系统评价确定碳水化合物水解酶抑制是文丁果最一致的药理学信号,并伴有临床前模型中反复出现的降血糖、调血脂、抗炎和器官保护效应。然而,证据基础存在显著异质性:各制剂间药理学效能差异超过四个数量级,所评估动物研究中针对选择、实施和检测偏倚的关键防护措施报告不充分,药代动力学、生物利用度和长期安全性数据基本缺失。体外证据方面,α-葡萄糖苷酶抑制的最强效能见于70%乙醇果实提取物(IC50 0.10 μg/mL)、50%乙醇叶提取物(0.46 μg/mL)和70%乙醇叶提取物(0.51 μg/mL),而果肉、果汁、含水甲醇果实提取物和80%甲醇果实提取物效能显著较弱(84.70–3270.00 μg/mL),约32,700倍的范围表明效能强烈依赖于植物部位、提取溶剂和测定设计。分离黄酮中最活跃化合物抑制α-葡萄糖苷酶的IC50为3.1 μM,同测定中阿卡波糖为185.2 μM,分子对接提出非瑟酮与人肠α-葡萄糖苷酶催化位点的有利相互作用。临床前血糖和脂质调节证据显示部分连续性:四氧嘧啶模型中叶水提取物400 mg/kg在14天内使空腹血糖降低29%;链脲佐菌素模型中叶提取物400 mg/kg在14天后将空腹血糖降至101.25±4.3 mg/dL;果实乙醇提取物100 mg/kg改善血脂谱。抗炎证据涉及无细胞、计算机模拟和体内系统,但机制基础尚未明确:黄酮和查尔酮抑制蛋白质变性,IC50为51和56 μg/mL;乙酸乙酯分配相抑制脂氧合酶达95.54±4.46%;果实提取物和冻干物抑制人中性粒细胞弹性蛋白酶,IC50分别为33.53和21.67 μg/mL。体内研究中,纳米粒乙醇叶提取物300 mg/kg抑制角叉菜胶诱导足趾肿胀达84.47±0.85%;叶提取物在尿酸盐晶体诱导关节炎中将膝关节ROS降至3.409±0.345 U/mL;局部凝胶喷雾在二度烧伤中使伤口收缩达57.55±9.58%。器官保护研究中,甲醇叶提取物在四氯化碳诱导肝毒性中降低一氧化氮、TNF-α和IL-1β及肝坏死;叶煎剂在高脂饮食模型中降低脾脏CD68?IL-6?、B220?NF-κB?和CD4?TNF-α?细胞群,并将CD4?IFN-γ? Th1细胞从21.45%降至9.16%,CD68?IL-1β?巨噬细胞从0.91%降至0.46%;但叶煎剂也减少了调节性T细胞池,叶提取物在STZ模型中增加干扰素-γ,提示免疫效应并非一致抑制。植物介导纳米技术方面,理化表征以结构性为主,SPR最大值在AgNPs为360–456 nm、AuNPs为540 nm,多个银、金、氧化铜和氧化铅系统确认了晶相;但胶体稳定性描述符稀疏,所有三个报告的Zeta电位值均低于约30 mV的静电稳定性经验阈值。13项植物介导纳米材料均无体内药代动力学、生物分布或药效学数据,体外抗菌或抗氧化效能无法外推至全身暴露或靶位浓度。药代动力学和生物利用度证据缺口方面,无任何纳入研究报告文丁果提取物或其标志性成分的药代动力学或生物利用度终点,也未测量血浆或组织浓度。叶片提取物中鉴定的主要成分如槲皮苷、山柰酚、大豆苷元和芒柄花素属于多酚类,通常因肠道去糖基化、广泛II相缀合和结肠微生物代谢而口服生物利用度有限且变异大。转化就绪度评估显示,证据在药理学筛选和化学谱分析层面相对先进,但在产品定义、暴露和安全性层面仍不成熟:FTIR结合化学计量学可区分不同印度尼西亚地理来源的果实,果实成熟度改变植物化学含量和抗氧化活性;α-葡萄糖苷酶IC50约32,700倍范围表明植物部位、溶剂和提取方法决定效能;一项专门标准化研究报告了八个区域批次的总酚(9.95–12.20% GAE)和总黄酮(3.01–6.34% QE)含量,但疗效研究中施用的提取物通常未报告等效规格。安全性证据包括甲醇叶提取物90天亚慢性口服毒性研究(未观察到不良效应水平高于500 mg/kg)、叶提取物和复方提取物急性口服观察至2000 mg/kg无死亡,以及急性皮肤刺激研究显示轻微短暂发红。无纳入研究设计用于评估遗传毒性、生殖或发育毒性、草药相互作用或核心安全药理学组合,治疗持续时间从单次给药至45天不等,多数报告持续时间的研究为14天或更短。结论认为,文丁果应被视为早期阶段的化学骨架和纳米技术模板来源,而非已确立的临床干预措施。