麻疯树(Jatropha multifida Linn)叶片的多酚成分及其对乙醇诱导的大鼠胃溃疡的胃保护作用:NLRP3/Caspase-1/GSDMD焦亡途径的参与
《Journal of Ethnopharmacology》:Polyphenolic Profile and Gastroprotective Effect of
Jatropha multifida Linn Leaves Against Ethanol-Induced Gastric Ulcer in Rats: Involvement of the NLRP3/Caspase-1/GSDMD Pyroptotic Pathway
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胃溃疡是一种普遍的胃肠疾病,需持续研究更有效的治疗方法。研究显示,Jatropha multifida脱脂分数(DF)含有丰富酚类化合物,通过HPLC/MS鉴定了64种成分,包括酚酸、黄酮、木质素等。DF能降低溃疡评分和胃液体积,提高胃pH和黏液含量,抑制氧化应激和炎症因子,恢复GSH和PGE2水平,机制涉及抑制NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路。
阿尔瓦·K·阿卜杜拉(Arwa K. Abdallah)| 埃尔赛义德·K·埃尔赛义德(Elsayed K. El-Sayed)| 埃斯拉·M·穆罕默德(Esraa M. Mohamed)| 穆罕默德·A·卡塔布(Mohamed A. Khattab)| 阿斯玛·A·艾哈迈德(Asmaa A. Ahmed)| 纳什瓦·F·陶菲克(Nashwa F. Tawfik)| 法特玛·A·穆哈兰(Fatma A. Moharram)
埃及吉萨米斯尔科技大学药学科学与药物制造学院药用植物学系,邮编12585
摘要
民族药理学意义
胃溃疡是一种普遍的胃肠道疾病,仍需要持续研究以改进治疗策略。Jatropha multifida(J. multifida)Linn在多种疾病中显示出疗效,传统上用于治疗胃肠道疾病和溃疡相关疾病。
研究目的
初步鉴定J. multifida的去脂组分(DF)中的酚类代谢物,并测量总酚类(TPC)和黄酮类(TFC)含量,评估其体内抗溃疡活性。
材料与方法
使用HPLC/MS方法对酚类化合物进行初步鉴定。此外,还使用Folin-Ciocalteu比色法和AlCl3方法测定TPC和TFC。将大鼠随机分为六组(每组6只):对照组、乙醇溃疡组、硫糖铝组(100 mg/kg)以及三个J. multifida DF处理组(250、500、1000 mg/kg)。收集胃部样本用于溃疡评估、组织学分析和生化检测。
结果
研究结果表明,J. multifida中的TPC和TFC含量分别为26.066±0.09 mg GAE/g和10.161±0.17 mg CE/g。通过HPLC/MS初步鉴定出64种化合物,包括酚酸、黄酮类、原花青素、木脂素、香豆素和茚三酮。J. multifida DF降低了溃疡评分和胃容量,提高了胃pH值和黏蛋白含量,减少了氧化应激、炎症和细胞凋亡标志物,并恢复了GSH和PGE2水平,组织学检查证实其对乙醇诱导的胃损伤具有显著保护作用。
结论
J. multifida DF的胃保护作用是通过增强黏液分泌和抑制NLRP3/Caspase-1/GSDMD细胞凋亡途径来减轻氧化应激和炎症实现的,这表明其具有治疗消化性溃疡的潜力。
引言
胃溃疡(GU)是全球最常见的健康问题之一,具有显著的社会经济负担。大约5-10%的人在其一生中会受到影响。它可能发展为更严重的并发症,如胃出血、穿孔甚至胃癌。因此,预防和有效管理这一疾病已成为当前研究和临床关注的焦点(Selim等人,2023年)。胃溃疡是由于胃内保护因素和有害因素失衡引起的。保护因素包括黏蛋白、前列腺素(PGs)和充足的血流,而有害因素包括胃酸和胃蛋白酶。此外,胃溃疡还与多种因素有关,包括非甾体抗炎药的使用、心理障碍、Helicobacter pylori感染和饮酒(Aziz等人,2017年)。这种失衡导致黏膜损伤、氧化应激和炎症,最终形成溃疡(Ermis等人,2023年)。
在实验模型中,通常使用酒精来诱导胃溃疡,因为它模拟了人类急性胃溃疡的关键特征。乙醇通过破坏黏膜屏障增加对有害物质的敏感性,从而引发促炎介质(如白细胞介素和核因子κB(NF-κB)的增加,同时降低保护因素如前列腺素E2(PGE2)和抗氧化剂(如超氧化物歧化酶(SOD)及谷胱甘肽(GSH)的水平(Adinortey等人,2013年;Selim等人,2023年)。
细胞凋亡(Pyroptosis)是一种由炎症驱动的程序性细胞死亡形式,在多种疾病的发展中起着关键作用,包括炎症性疾病(Zhang & Wirtz,2022年)、心血管疾病(Chen等人,2022年)和免疫相关疾病(You等人,2022年)。细胞凋亡与NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎性体密切相关,该炎性体调节细胞凋亡的关键介质,包括caspase-1、gasdermin D(GSDMD)和白细胞介素-1β(IL-1β)(Lu等人,2020年)。越来越多的证据表明,NLRP3炎性体在胃黏膜损伤和胃溃疡发展中起重要作用。例如,NLRP3/caspase-1信号通路的激活已被报道可促进IL-1β的成熟、炎症放大和组织损伤(Zhang等人,2016年)。与细胞凋亡相关的分子如GSDMD和IL-1β在胃炎症中通过诱导孔洞形成、细胞肿胀、膜破裂和细胞内物质释放发挥重要作用(Mohamed等人,2024年)。此外,NLRP3/IL-1β信号通路与H. pylori引起的胃溃疡有关(Li等人,2015年;Choi等人,2021年)。因此,细胞凋亡在胃溃疡的发展中起着重要作用,通过释放炎症因子影响胃黏膜,调节这一过程具有治疗溃疡的潜力。调节细胞凋亡及其相关的炎症和氧化/抗氧化状态是发挥抗溃疡作用的关键。
目前治疗胃溃疡的主要策略是使用质子泵抑制剂、H2受体拮抗剂和抗酸药来减少或中和胃酸。虽然这些药物有效,但它们伴随着各种副作用,从头痛和腹部不适等可管理的问题到骨质疏松、低酸血症、男性乳腺发育和贫血等更严重的并发症(Mahmoud等人,2024年)。因此,人们越来越关注开发更安全、更经济且有效的替代疗法,特别是天然和草药疗法,这些疗法作为胃溃疡管理的有希望的治疗选择。传统草药及其成分已知可以通过激活热休克蛋白HSP 70来保护各种细胞和组织。许多研究表明,这种蛋白质在应激性损伤(如乙醇引起的胃损伤)下会迅速增加(Shareef等人,2022年)。许多研究人员还报告说,多种传统药用植物、草药及其活性化合物是胃溃疡的主要治疗方法(Saremi等人,2020年;Liu等人,2021年;Jabar等人,2022年;Jabbar & Mutabilis,2021年)。
大戟科(Euphorbiaceae Juss.)是一个庞大的开花植物家族,包含321个属和约7,550种物种(Majeed等人,2025年)。Jatropha属属于大戟科Crotonoideae亚科的Joannesieae族,包含200种已知物种(Majeed等人,2025年)。Jatropha的名字来源于希腊语单词jatros(医生)和trophe(营养),突显了其药用价值(Marzouk等人,2023年)。Jatropha物种包括树木、灌木和木质亚灌木,常见于非洲和美洲的热带地区(Marzouk等人,2023年)。
Jatropha multifida(J. multifida)Linn(通常称为“Say-ma-Khan”)属于大戟科,广泛分布于亚洲和非洲的亚热带和热带地区(Sabandar等人,2013年;Shoji等人,2017年)。传统上用于泻药、治疗发热、消化不良、绞痛、伤口、皮肤感染、湿疹、瘙痒,以及具有抗菌、抗疟疾、抗肿瘤、抗利什曼病、胃肠道和抗溃疡作用(David等人,2025年;Sabandar等人,2013年;Shoji等人,2017年;Falodun等人,2014年;Majeed等人,2025年)。对J. multifida的植物化学研究表明,其中含有环肽、二萜类和酚类化合物(Marzouk等人,2012年;Dah-Nouvlessounon等人,2023年;David等人,2025年;Majeed等人,2025年)。此外,其提取物具有抗炎、抗氧化、抗菌、促进伤口愈合和抗癌作用(Dah-Nouvlessounon等人,2023年;David等人,2025年;Majeed等人,2025年)。关于在埃及种植的J. multifida叶片中的酚类化合物的研究较少;因此,本研究旨在使用HPLC/MS鉴定其酚类含量,并评估其80%甲醇水提取物(DF)的抗溃疡活性,探索其作为胃溃疡替代治疗的潜力。
部分摘录
植物材料
2023年10月,从埃及吉萨的Mazhar植物园收集了Jatropha multifida Linn的叶片。采集工作得到了植物园管理部门的授权,并由Mazhar植物园的高级植物学家Trese Labib博士监督,她使用国际植物名称索引(IPNI)确认了该物种的身份。植物样本保存在首都大学药学院(原Helwan)的药用植物学系。
确定J. multifida叶片DF中的总酚类和黄酮类含量
如前所述,J. multifida叶片DF中的TPC和TFC通过比色法测定。测得的TPC为26.066±0.09 mg GAE/g,TFC为10.161±0.17 mg CE/g。早期研究报道J. multifida乙醇提取物的TPC为4.26 mg GAE/g(Khalifa等人,2021年),而乙醇-水提取物的TPC为21.57 ± 2.20 mg GAE/g(Dah-Nouvlessounon等人,2023年)。同样,先前报道乙醇提取物中的TFC为0.98 mg QE/g(Khalifa等人,2021年)
讨论
胃溃疡(GU)是最持久和反复发作的胃肠道疾病之一,严重影响患者的生活质量和整体健康(Liu等人,2020年)。长期使用抑酸药物可能费用高昂,并且常常伴随副作用,这些副作用可能超过其治疗效果(Ayhan等人,2024年)。因此,迫切需要开发新的、安全且经济有效的天然治疗方法。Jatropha物种具有抗氧化作用
结论
胃黏膜损伤是最常见的胃肠道问题之一,影响全球大量人群。这突显了开发有效且安全的抗溃疡治疗的必要性。本研究使用HPLC/MS分析了J. multifida DF的酚类含量,并评估了其在大鼠模型中治疗胃溃疡的潜力。初步鉴定出64种酚类化合物。J. multifida DF通过减少乙醇诱导的胃损伤来提供保护
研究局限性:
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在本研究中,仅使用了雌性大鼠,未监测发情周期。尽管这种急性炎症模型的持续时间较短,可能减少了激素波动的影响,但不能排除潜在的性别差异。未来的研究应包括雄性和雌性大鼠,并控制发情周期阶段,以进一步验证研究结果
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急性毒性评估仅限于短暂的观察期,未评估血清
作者贡献声明
阿斯玛·A·艾哈迈德(Asmaa A. Ahmed):撰写——审阅与编辑、方法学、实验设计、数据分析、数据管理。纳什瓦·F·陶菲克(Nashwa F. Tawfik):撰写——审阅与编辑、方法学、实验设计、数据分析、数据管理。法特玛·A·穆哈兰(Fatma A. Moharram):撰写——审阅与编辑、初稿撰写、监督、资源协调、方法学、实验设计、数据分析、概念构建。阿尔瓦·K·阿卜杜拉(Arwa K. Abdallah):撰写——初稿撰写、方法学、数据管理。埃尔赛义德·K·埃尔赛义德(Elsayed K. El-Sayed):撰写——审阅与编辑未引用参考文献
Aati等人,2018年;Ahirrao等人,2011年;Araya-Sibaja等人,2024年;Aziz等人,2019年;Bakrim等人,2022年;Buiarelli等人,2010年;Builders等人,2023年;Cardullo等人,2018年;Chacón-Morales等人,2013年;Choi等人,2021年;D’Abrosca等人,2010年;De Jesus等人,2012年;Devi等人,2022年;Dominic等人,2022年;Elansary等人,2019年;El-Marasy等人,2020年;Gómez-Juaristi等人,2018年;Gómez等人,2022年;Han等人,2018年;Islam等人,2025年;Iwatsuki等人,2003年;Jabbar,2021年;Jabbar等人,
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