《JSFA reports》：Gastroprotective effects of Sapodilla fruit powder against ethanol-induced gastric injury in Sprague–Dawley rats: In silico prediction and in vivo validation
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摘要
背景：由于黏膜防御功能紊乱，胃肠道疾病在全球范围内迅速增加。人心果（Manilkara zapota）具有显著的改善个体健康的治疗特性。
目的：本研究旨在评估人心果果粉（MZFP）在Sprague–Dawley大鼠乙醇诱导的胃损伤模型中的抗氧化活性、植物
摘要
背景：由于黏膜防御功能紊乱，胃肠道疾病在全球范围内迅速增加。人心果（Manilkara zapota）具有显著的改善个体健康的治疗特性。
目的：本研究旨在评估人心果果粉（MZFP）在Sprague–Dawley大鼠乙醇诱导的胃损伤模型中的抗氧化活性、植物化学表征以及计算机模拟（in silico）和体内（in vivo）胃保护潜力。
方法：通过DPPH和FRAP试验，以及总酚含量（TPC）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析，研究了MZFP的抗氧化活性和植物化学特征。计算机模拟研究通过分子对接和Discovery Studio Visualizer进行。此外，通过获取Sprague–Dawley大鼠并给予乙醇（5 mg/kg体重）诱导消化性溃疡（PUD）来确定疗效。28天后处死大鼠，收集血液和血清进行血液学和血清学检查。
结果：甲醇提取物因具有最高的总酚含量（TPC）（116.63 ± 2.47 mg GAE/100 g）而表现出最强的抗氧化潜力。FTIR分析揭示了脂肪族C–H和酯/醛C=O基团的存在，证明了酚类、黄酮类和碳水化合物部分的存在。计算机模拟研究预测了MZFP的胃保护潜力，其中芹菜素（apigenin）表现出最大活性，即结合亲和力为?7.4 kcal/mol。此外，通过体内啮齿动物模型验证了胃保护活性。研究结果表明，T1组中的所有标志物均受到负面影响，而T4组中这些标志物得到改善。组织病理学检查也证实了MZFP在减缓PUD进展方面的潜力。
结论：总之，这些研究结果表明，MZFP（500 mg/kg体重）对乙醇诱导的胃损伤具有显著更高的保护作用。
人心果果粉对乙醇诱导胃损伤的胃保护作用：一项结合计算机模拟与体内验证的系统性研究解读
一、研究背景与意义
胃肠道疾病正因黏膜防御功能紊乱而在全球范围内迅速增加，胃损伤是其中常见的一种并发症，以胃和十二指肠黏膜损伤为特征，影响全球10%–15%的人口。消化性溃疡（PUD）在西方人群中的终生风险为5%–10%，年发病率为0.1%–0.3%，每年导致约23万人死亡。幽门螺杆菌感染、非甾体抗炎药（NSAIDs）、胃酸分泌过多、生理压力、吸烟饮酒等生活方式因素，以及慢性肾病（CKD）、肝硬化、慢性阻塞性肺疾病（COPD）等均可加剧胃损伤的发病机制。目前全球普遍采用抗酸剂等药物治疗，但其相关的不良健康后果（腹泻、便秘、骨软化、低血压、肌肉无力、体液潴留、心律失常）促使研究者探索具有健康促进和疾病缓解特性的药用植物。
人心果（Manilkara zapota）属于山榄科（Sapotaceae），在全球热带和亚热带地区广泛种植，尤其在巴基斯坦、印度、孟加拉国、斯里兰卡、印度尼西亚、马来西亚和泰国。该植物具有显著的抗氧化、抗炎、抗菌和心脏保护特性，这些特性归因于其含有的生物活性化合物，特别是黄酮类、鞣质和皂苷。临床前研究表明，人心果提取物可通过降低动物模型中的髓过氧化物酶（MPO）活性来减少氧化应激和促炎标志物。基于此，本研究旨在系统评估人心果果粉（MZFP）对乙醇诱导胃损伤的胃保护作用，并结合计算机模拟预测与体内验证，为开发天然来源的胃保护剂提供科学依据。
二、研究设计与技术方法
研究人员开展了一项结合体外抗氧化评估、计算机模拟分子对接和体内动物实验的综合研究。主要关键技术方法包括：
- 1.
抗氧化活性评估：采用DPPH自由基清除试验和FRAP铁离子还原抗氧化能力试验评估不同溶剂提取物的抗氧化活性，并通过Folin–Ciocalteu法测定总酚含量（TPC）。
- 2.
植物化学表征：利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析鉴定MZFP中的特征官能团。
- 3.
计算机模拟研究：从PubChem数据库获取绿原酸、芹菜素和豆甾醇的分子结构，使用PyRx软件（集成AutoDock Vina 1.1.2）与胃蛋白酶（PDB ID: 1PSN）进行分子对接，并通过Discovery Studio Visualizer进行相互作用分析和可视化。
- 4.
体内疗效验证：选用30只雄性Sprague–Dawley大鼠（4–5周龄，90–120 g），分为5组（每组6只），包括正常对照组（T0）、胃损伤阳性对照组（T1）以及三个不同剂量MZFP治疗组（T2：250 mg/kg体重/天、T3：350 mg/kg体重/天、T4：500 mg/kg体重/天）。通过口服灌胃给予绝对乙醇（5 mL/kg体重）诱导胃损伤，实验持续28天，期间监测饲料和饮水摄入量，实验结束后采集血液和血清进行血液学、血清学、肝肾功能及脂质谱分析，并进行胃组织病理学检查。
三、研究结果
1. 抗氧化活性与总酚含量：甲醇提取物表现出相对较高的抗氧化活性，DPPH为59.40 ± 3.50%，FRAP为542.31 ± 14.04 μmol Fe2?/100 g，这归因于其最高的总酚含量（TPC = 116.63 ± 2.47 mg GAE/100 g）。乙醇提取物表现出中等抗氧化活性，其次为丙酮和水提取物，正己烷提取物活性最低（DPPH：18.59% ± 0.14%，FRAP：174.81 ± 5.51 μmol Fe2?/100 g）。
2. FTIR分析：MZFP的FTIR光谱在3400 cm?1处显示宽而强的吸收带，表明O–H伸缩振动，证明酚类、黄酮类和碳水化合物部分的存在；2920和2850 cm?1处的脂肪族C–H伸缩反映甲基基团，通常与脂质和萜类成分相关；1740 cm?1处的明显羰基吸收代表酯/醛C=O基团，表明鞣质、黄酮苷和其他酯化代谢物的存在。此外，在1630–1650、1410–1450、1050–1150和600–800 cm?1处检测到芳香环C=C伸缩、C–H弯曲和羧酸根（COO?）振动等功能基团。
3. 计算机模拟研究：分子对接结果显示，芹菜素与胃蛋白酶（1PSN）的结合亲和力最高（?7.4 kcal/mol），优于绿原酸（?7.3 kcal/mol）和豆甾醇（?7.2 kcal/mol）。三种化合物均与氨基酸残基（包括TYR75、TYR189、SER35、ASP32、ASP215、VAL30和PHE117）表现出强分子相互作用，包括氢键、碳氢键和疏水性π–π相互作用。值得注意的是，芹菜素与ILE128、ASP32和ASP215形成氢键，表明其与受体位点具有稳定且特异的相互作用。
4. 体内疗效研究：
饲料和饮水摄入量：胃损伤诱导后T1组饲料和饮水摄入量下降，而MZFP补充后显著改善，T4组改善最为明显，呈剂量依赖性恢复饱腹感和口渴感。
体重和器官/体重比：各组间差异显著（p < 0.05）。T1组体重最低（104.00 ± 4.99 g），随MZFP剂量增加，T2（109.00 ± 6.61 g）、T3（119.00 ± 5.99 g）和T4（130 ± 5.96 g）组体重逐渐恢复，器官/体重比也趋向正常。
抗氧化酶：疾病组（T1）的过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽（GSH）水平显著降低（分别为29.63 ± 1.60 U/mL、32.58 ± 1.75 U/mL和17.53 ± 0.78 μmol/L），而MZFP补充显著改善了这些水平，T4组效果最佳（CAT：64.87 ± 3.24 U/mL，SOD：48.73 ± 1.54 U/mL，GSH：31.49 ± 1.97 μmol/L）。
炎症生物标志物：T1组C反应蛋白（CRP）、红细胞沉降率（ESR）和白细胞介素-6（IL-6）水平急剧升高（分别从4.63 ± 0.15升至21.75 ± 1.24 μg/mL、从1.49 ± 0.02升至5.97 ± 0.63 mm/h、从76.19 ± 5.75升至175.37 ± 18.60 pg/mL），而500 mg/kg体重MZFP（T4）显著降低了这些炎症指标（CRP：9.28 ± 0.30 μg/mL，ESR：2.75 ± 0.04 mm/h，IL-6：109.27 ± 6.71 pg/mL）。
血液学指标：T1组红细胞（RBC）、血红蛋白（Hb）、血小板、血细胞比容（HCT）、平均红细胞体积（MCV）和平均红细胞血红蛋白量（MCH）降低，而MZFP补充后T2、T3和T4组这些指标得到改善；白细胞（WBC）、淋巴细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞水平在各治疗组间呈非显著趋势。
肝功能指标：T1组碱性磷酸酶（ALP）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）、丙氨酸氨基转移酶（ALT）和胆红素水平升高至危险水平（ALP从T0的141.51 ± 3.44 U/L升至T1的220.35 ± 1.42 U/L；AST、ALT和胆红素分别为114.73 ± 1.5 U/L、49.48 ± 1.06 U/L和0.87 ± 0.02 mg/dL），MZFP补充后呈剂量依赖性下降。
肾功能指标：MZFP降低了T1组升高的钠、钾、肌酐、尿素和尿酸水平，T4组改善最佳（Na：141.49 ± 3.04 mmol/L，K：5.68 ± 0.24 mmol/L，肌酐：0.65 ± 0.01 μg/dL，尿素：35.83 ± 1.46 mg/mL，尿酸：3.91 ± 0.24 mg/dL）。
脂质谱：T1组总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白（LDL）、极低密度脂蛋白（VLDL）、致动脉粥样硬化指数和葡萄糖水平升高，高密度脂蛋白（HDL）水平降低。MZFP补充至500 mg/kg体重显著改善这些指标，T4组TC（93.12 ± 7.11 g/dL）、TG（74.48 ± 1.10 g/dL）、LDL（41.43 ± 1.85 g/dL）、VLDL（14.89 ± 0.37 g/dL）、HDL（36.79 ± 0.76 g/dL）和葡萄糖（88.73 ± 2.25 mg/dL）水平均得到最大改善。
组织病理学分析：正常对照组（T0）胃结构保存完好，上皮衬里、胃腺和黏膜下层完整，无糜烂或坏死。阳性对照组（T1）显示黏膜完整性明显破坏，表现为上皮变性、腺体排列不规则和明显的组织损伤，伴有明显的嗜酸性粒细胞增多和胃层扭曲。MZFP治疗组显示胃形态进行性改善，250和350 mg/kg组部分恢复黏膜结构，500 mg/kg组（T4）表现出最高程度的黏膜保护，胃腺和上皮衬里基本保持完整。大体检查也证实了MZFP的剂量依赖性胃保护活性。
四、讨论与结论
讨论总结：MZFP的胃保护作用主要归因于其强效的抗氧化和抗炎潜力。甲醇提取物因极性溶剂能有效提取酚类和黄酮类等极性抗氧化化合物而表现出最高的自由基清除能力。FTIR分析证实了MZFP含有丰富的羟基、羰基、芳香族和C–O基团，提示存在酚类、黄酮类、碳水化合物和脂质/萜类等生物活性植物化学物质。分子对接结果提供了初步的计算机模拟证据，表明芹菜素、绿原酸和豆甾醇与胃蛋白酶具有良好的结合亲和力，但需进一步的酶抑制试验、药代动力学研究、ADMET和毒性研究及体内实验来确认。MZFP补充改善体重和器官/体重比可能归因于人心果的高糖含量促进肝和肌肉中糖原积累。抗氧化酶水平的剂量依赖性恢复表明MZFP可能直接上调Nrf2抗氧化通路。酚类和黄酮类化合物通过抑制环氧合酶（COX）和脂氧合酶（LOX）并减少促炎细胞因子（TNF-α、IL-1β和IL-6）来减轻黏膜炎症和坏死，可能通过抑制NF-κB信号通路实现。血液学指标的改善表明MZFP通过调节红细胞抵抗氧化溶血并减少炎性细胞因子来支持红细胞生成。肝肾功能指标的恢复归因于MZFP增强内源性抗氧化防御，防止乙醇诱导的脂质过氧化和细胞坏死，以及通过抗炎和抗氧化作用改善肾血流。脂质谱的改善表明膳食多酚激活过氧化物酶体增殖物激活受体α（PPAR-α）和脂肪酸氧化，减少甘油三酯产生。
结论翻译：MZFP的胃保护作用得到多个互补终点的支持，包括抗氧化防御（CAT、SOD和GSH）的恢复、炎症生物标志物（CRP、ESR和IL-6）的降低、全身生化和血液学紊乱的改善，以及组织病理学检查中胃黏膜结构的保存。总之，这些发现提供了针对乙醇诱导胃损伤的生化和形态学保护证据，其中在500 mg/kg体重剂量下观察到最显著的效果。
