Pterocarpus mildbraedii Harms的水提取物对阿尔茨海默病某些生化标志物的神经保护作用：基于AlCl3诱导的大鼠模型，结合ADMET分析、网络药理学、分子对接及体内实验验证

《Journal of Ethnopharmacology》：Neuroprotective Effects of Aqueous Extract of Pterocarpus mildbraedii Harms. on Some Biochemical Markers in Alzheimer’s Disease Using an AlCl3-induced Rat Model: Integrated ADMET, Network Pharmacology, Molecular Docking, and In Vivo Experimental Validation.

　　孟格·恩加德纳·约兰德·桑德琳（Mengue Ngadena Yolande Sandrine）、纽普乌·玛丽·布隆代尔（Njoupoue Marie Blondelle）、泽莫·加莫·富兰克林（Zemo Gamo Franklin）、奥沃纳·帕斯卡尔·埃马纽埃尔（Owona Pascal Emmanuel）、比丁加·A·古法尼·罗纳德（Bidingha A.Goufani Ronald）、布格姆·扬贾·保尔·辛西娅（Bouguem Yandja Paule Cynthia）、阿金博拉博·丹尼尔·奥贡拉金（Akingbolabo Daniel Ogunlakin）、比兰达·丹妮尔·克洛德（Bilanda Danielle Claude）、奇蒂塔·萨米尔（Chtita Samir）、泽菲埃特·乔梅尼·保罗·德西雷（Dzeufiet Djomeni Paul Désiré）。

**雅温得第一大学理学院动物生物学与生理学系，动物生理学实验室**
邮政信箱812，雅温得，喀麦隆

**摘要**
**民族药理学意义**
阿尔茨海默病等神经退行性疾病往往缺乏有效的治疗手段。植物疗法作为一种有前景的方法正在被研究用于管理这些疾病。Pterocarpus mildbraedii Harms（属于豆科植物）传统上被用于治疗抽搐、头痛和发热。本研究旨在通过综合ADMET分析、网络药理学、分子对接和体内验证方法，评估Pterocarpus mildbraedii Harms的水提取物对AlCl3诱导的大鼠模型中阿尔茨海默病生化标志物的神经保护作用。

**方法**
我们利用网络药理学和计算机分子对接技术识别生物活性化合物，并评估它们与关键蛋白质（VCP、MAPK1、MMP9、PTGS1、IL6和AR）的结合亲和力。体内实验持续56天，30只大鼠分为5组（每组6只）。实验组分别接受蒸馏水（10 mL/kg）、AlCl3（75 mg/kg）、AlCl3后的多奈哌齐（5 mg/kg）或P. mildbraedii树皮水提取物（150 mg/kg和300 mg/kg）。在第23天和第51天，所有大鼠接受了开放场地测试和Morris水迷宫测试。第57天，大鼠被处死，并测量了杏仁核、海马体和前额叶皮层中的钙水平、氧化标志物和神经递质水平。同时进行了海马体和杏仁核的组织病理学分析。

**结果**
计算机模拟研究表明，植物化合物pterocarpan和liquiritigenin与VCP、MAPK1和MMP9的结合能力较强，其结合能低于参考抑制剂，表明具有更高的稳定性。体内实验中，AlCl3导致焦虑、运动障碍（p<0.001）、记忆损伤（p<0.001）以及GABA和ACh代谢及AChE活性紊乱。AlCl3还降低了抗氧化剂水平（p<0.001），增加了促氧化剂水平（p<0.001），并提高了钙和Tau蛋白水平。Pterocarpus mildbraedii提取物的处理缓解了这些效应，减轻了焦虑，改善了记忆、运动功能、ACh和GABA水平以及AChE活性。该提取物显著降低了杏仁核中的Tau蛋白和MDA浓度（80.57%），前额叶皮层中降低了63.80.57%，海马体中降低了63.73.50%，并减少了亚硝酸盐含量。此外，与AlCl3处理组相比，该提取物显著提高了各脑区的蛋白质水平（GSH增加了6.95倍，前额叶皮层增加了80.48%，海马体增加了85.75%）、SOD和过氧化氢酶活性。

**结论**
这些发现表明，Pterocarpus mildbraedii提取物具有抗氧化、抗记忆衰退和抗焦虑作用，可能对类似阿尔茨海默病的神经毒性具有神经保护作用。

**引言**
阿尔茨海默病（AD）是最常见的痴呆类型，是一种慢性神经退行性疾病，其特征是神经元外β-淀粉样蛋白斑块的积累和细胞内Tau蛋白纤维缠结。这些变化导致广泛的突触丢失和神经元死亡（Zhang等人，2025年）。AD是一种主要的神经退行性疾病，表现为记忆、认知和行为的逐渐衰退（Kakkar等人，2026年）。全球约有3300万至4400万人患有痴呆症（WHO，2026年）。在非洲，由于人口老龄化以及心血管风险因素的“无声流行”，AD负担正在迅速增加。目前估计撒哈拉以南非洲有超过213万人患有痴呆症，预计这一数字还会继续上升。其原因包括APOE等遗传因素以及血管和环境因素（Kamatham等人，2024年）。其中，铝是一个主要的风险因素；这种金属占地球地壳的8%，广泛存在于水处理、食品工业和药品中（如氯化铝）（?ukasz等人，2023年）。AD是由结构损伤（淀粉样蛋白斑块和Tau蛋白）与生化紊乱相互作用引起的（Liu等人，2024年）。这种退化因离子失衡（Ca2+、Mg2+）和Na+/K+-ATP酶功能障碍而加剧，导致乙酰胆碱和血清素等神经递质的紊乱（Xu等人，2024年；Vrbjar等人，2025年）。同时，氧化应激（MDA/亚硝酸盐水平升高，SOD/GSH水平降低）和慢性炎症（TNF-α、IL-6、NF-κB）会抑制神经发生（Budni等人，2015年；Ahmad等人，2024年）。长期暴露于氯化铝（AlCl3）已被广泛用于在实验动物中诱导类似阿尔茨海默病的神经毒性，因为它能模拟阿尔茨海默病的多个重要生化和行为标志（Khattab等人，2026年）。在分子水平上，某些蛋白质（如VCP、MAPK1和MMP9）通过协同作用促进淀粉样蛋白积累和神经退化（Reinhard等人，2015年；Gorina等人，2017年；Chu等人，2023年）。此外，AlCl3通过诱导氧化应激和破坏钙稳态，增强MAPK1（ERK2）和MMP9活性，触发信号级联反应，导致神经毒性、血脑屏障破坏和组织纤维化（Arroyo-Serralta等人，2005年；Ahmed等人，2022年）。这些变化导致患者出现记忆障碍、定向障碍和执行功能丧失。最终，这种逐渐恶化会导致冷漠和完全依赖（Kumar & Talwar，2025年）。需要注意的是，AlCl3模型并不能完全再现人类阿尔茨海默病中的经典Aβ斑块病理。

目前的治疗干预措施，包括乙酰胆碱酯酶抑制剂（多奈哌齐、加兰他敏、利瓦斯蒂明）和NMDA受体拮抗剂（美金刚），仅能暂时缓解症状，并常伴有恶心、呕吐和睡眠障碍等不良反应（Nathaniel等人，2025年；Waite，2024年）。因此，人们越来越关注寻找更安全、更有效的神经保护策略，以减轻由AlCl3等神经毒性物质引起的氧化应激、神经炎症、神经递质功能障碍和神经元损伤（Pekdemir等人，2024年）。为了寻找有效的神经保护疗法，研究人员研究了多种植物，如Bridelia atroviridis（Mengue等人，2023年）、Ziziphus jujuba（Kandeda等人，2021年）和Pterocarpus soyauxii（Owona等人，2024年）、黄芪桂枝五味子（Pan等人，2026年）。这些植物主要通过调节生长因子来提供神经保护。这类干预措施通常具有低毒性、成本效益高，并与调节神经元存活和生长因子活性的信号通路密切相关（Pekdemir等人，2024年）。

Pterocarpus mildbraedii Harms（豆科植物）是一种热带非洲树木，具有抗氧化、抗炎和抗凋亡作用（Chilaka等人，2021年），这些作用已在肝脏（Thelma等人，2019年）、心脏（Fajobi等人，2020年）和肾脏（Urom & Usin，2023年）中得到证实。这些生物学特性可能有助于缓解氧化应激、神经炎症和神经递质丢失，这些现象常见于类似阿尔茨海默病的神经退行性病变中。初步研究表明，该植物提取物对脂多糖（LPS）诱导的神经炎症具有保护作用。然而，其在模拟阿尔茨海默病的模型中的神经保护潜力（表现为认知障碍和进行性变化）尚未得到充分研究，特别是其对行为功能障碍、生化变化、组织病理学病变和神经保护分子机制的影响数据较少。

基于以上研究，本研究旨在利用ADMET分析、网络药理学、分子对接和体内验证的综合方法，探讨Pterocarpus mildbraedii（豆科植物）树皮在AlCl3诱导的阿尔茨海默病大鼠模型中的神经保护作用。研究重点关注其对记忆、焦虑和运动功能的影响；评估海马体、杏仁核和前额叶皮层中的钙调节、氧化应激和神经递质（如乙酰胆碱和GABA）等生化标志物；并检查AlCl3引起的组织病理学变化。我们假设Pterocarpus mildbraedii树皮提取物可通过抗氧化、抗记忆衰退、抗焦虑和神经保护机制缓解AlCl3引起的行为、生化、组织病理学和分子变化。

**材料**
2022年10月，在雅温得的MBANKOMO地区采集了Pterocarpus mildbraedii Harms（豆科植物）的树皮。采集时的植物表型特征与先前描述一致。树皮和叶子被送往喀麦隆国家植物标本馆（雅温得）进行鉴定，由Damien Marie Essono教授根据标本馆编号N?. 42 210 HNC进行比对确认。

**liquiritigenin和pterocarptriol的理化性质和药理化学**
P. milbraedii水提取物中的liquiritigenin和pterocarptriol的理化性质和药理化学特性见表1a。liquiritigenin的分子量为256.07，体积为259.033，密度为0.989，具有4个氢键受体、2个供体、1个可旋转键、3个环、4个杂原子，形式电荷为0.0，18个刚性键，柔韧性指数为0.056，具有1个立体中心。其拓扑极性表面积为66.76，亲脂性为...

**讨论**
多项研究表明，神经退行性变化与运动障碍、焦虑和记忆丧失等行为问题有关（Kandeda等人，2025年）。本研究中，75 mg/kg的AlCl3剂量导致运动和焦虑相关问题，表现为开放场地活动减少和不动时间增加，这与Farhat等人（2017年）和Agrawal等人（2024年）的研究结果一致。AlCl3还导致记忆缺陷，表现为进入目标区域的次数减少。

**结论**
本研究利用ADMET分析、网络药理学、分子对接和体内实验的综合方法，探讨了Pterocarpus mildbraedii（豆科植物）树皮在AlCl3诱导的阿尔茨海默病大鼠模型中的神经保护作用。结果表明，长期暴露于AlCl3会导致行为问题、神经传递障碍、氧化损伤和神经元损伤，类似于阿尔茨海默病的症状。

**局限性**
本研究选择的剂量基于先前的药理学报告，显示其安全性良好。然而，未来研究需要开展特定的急性毒性研究（如LD50测定，Lorke或Tainter和Miller方法）。

**作者贡献声明**
Bidingha A Goufani Ronald：撰写——初稿、方法学、数据分析。
Owona Pascal Emmanuel：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、方法学、数据分析。
Mengue Ngadena Yolande Sandrine：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、监督、方法学、数据分析、概念化。
Zemo Gamo Franklin：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿。
Njoupoue Marie Blondelle：撰写——初稿、方法学、数据分析。

**参考文献**
Augustinsson, 1957; Djeuzong等人，2021; Ellman等人，1961; Farhat等人，2001; Lowe等人，1958; Mary等人，2024; Mengue等人，2023; Numakawa和Kajihara，2026; Ríos等人，2022; Ríos等人，2022; Taiwe等人，2015; Vrbjar等人，2026; Wilbur等人，1949; WHO（世界卫生组织），2026。

**伦理批准**
实验程序符合国际公认的实验室动物护理和使用伦理指南，并遵循喀麦隆国家科学研究与技术创新部（Reg. number FWA-IRD 0001954）的标准程序。

**数据可用性**
本研究的数据包含在本手稿中。

**利益冲突声明**
作者声明没有可能影响本文工作的利益冲突或个人关系。

**资助**
本研究未获得任何公共、商业或非营利部门的资助。

**致谢**
作者感谢雅温得第一大学动物生理学实验室工作人员的宝贵帮助，以及法国PCD协会（Pathologie-Cytologie-Développement）在提供组织学试剂方面的慷慨支持。同时，作者感谢Cercare Medical的CTO Rene Thomsen提供的许可和Molegro Studio Discovery的链接。