《Phytomedicine》:Magnolol as a Promising Multitarget Agent for Alzheimer's Disease: Evidence from a Systematic Evidence Synthesis, Network Pharmacology, and Molecular Dynamics Simulations
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摘要研究目的本研究对木兰醇在临床前阿尔茨海默病模型中的治疗效果进行了系统综合分析,并结合网络药理学与分子动力学模拟,预测其核心作用靶点及结合稳定性。研究方法依据PRISMA指南,在PubMed、CNKI、万方数据库以及Google Scholar中进行了系统性文献检索,检索时间截
摘要
研究目的
本研究对木兰醇在临床前阿尔茨海默病模型中的治疗效果进行了系统综合分析,并结合网络药理学与分子动力学模拟,预测其核心作用靶点及结合稳定性。
研究方法
依据PRISMA指南,在PubMed、CNKI、万方数据库以及Google Scholar中进行了系统性文献检索,检索时间截至2026年1月1日。研究采用网络药理学、分子对接技术以及100纳秒级的分子动力学模拟,用以识别共同作用靶点、评估结合亲和力并分析复合物稳定性。
研究结果
共纳入16项研究(8项体内实验、6项体外实验、2项两者结合),结果显示木兰醇可通过抗氧化、抗炎、抗凋亡以及抑制乙酰胆碱酯酶活性,改善认知功能与神经病理状况,同时保护线粒体及突触功能。网络药理学共识别出60个共同作用靶点,蛋白质-蛋白质相互作用分析指出AKT1、MMP9、MMP2、ERBB2和EGFR为5个关键基因。分子对接显示这5个靶点的结合能均低于?4.0千卡/摩尔,分子动力学模拟也证实了稳定的结合状态,其中ERBB2-木兰醇复合物的均方根偏差最小(1.2埃),自由能景观也较为理想。分子力学/泊松-玻尔兹曼表面积计算进一步表明,木兰醇的结合亲和力与参考共晶配体相当。与以往综述不同,本研究将系统性证据整合与计算机预测相结合,确定ERBB2为木兰醇的一个新的稳定作用靶点。
结论
木兰醇通过多途径、多靶点调控发挥抗阿尔茨海默病作用,计算机预测结果与实验数据相互印证,表明木兰醇是开发阿尔茨海默病药物极具潜力的先导化合物。
引言
阿尔茨海默病是一种神经退行性疾病,其病情会逐渐恶化且难以逆转(Liu等人,2022)。该病的临床表现包括记忆丧失和认知能力下降,是目前最常见的痴呆症病因(Asher和Priefer,2022)。阿尔茨海默病的病理特征为β-淀粉样蛋白聚集以及tau蛋白异常沉积(Silva等人,2019)。β-淀粉样蛋白聚集会引发炎症反应和氧化应激,进而导致神经元不可逆的退化与凋亡(Rajesh和Kanneganti,2022)。乙酰胆碱系统功能紊乱、突触功能障碍以及自噬异常等机制也与阿尔茨海默病的发生密切相关(Lee等人,2022)。目前常用的治疗药物为胆碱酯酶抑制剂和N-甲基-D-天冬氨酸受体拮抗剂,但这些药物只能缓解症状,无法治愈疾病(Cao等人,2022)。阿尔茨海默病给个人和社会带来了巨大的经济负担(V?lim?ki等人,2016)。美国食品药品监督管理局批准的阿杜卡努单抗和莱卡奈单抗等免疫疗法为阿尔茨海默病的治疗带来了新希望,不过这些药物的获批存在争议,其疗效与安全性也一直受到质疑(2023)。此外,阿尔茨海默病治疗的另一个难题在于如何突破血脑屏障——这一屏障既能防止有害物质进入中枢神经系统,又会限制药物进入(Lu等人,2014)。因此,安全有效的新型治疗药物的研发越来越受到研究人员的重视。
近年来,中药及其活性成分在阿尔茨海默病治疗中展现出独特优势:它们可针对疾病的多个方面发挥作用,通过多种机制起效,在临床前模型中具有较好的安全性,且易于获取(Esfahani等人,2022)。木兰醇(5,5′-二烯基-[1,1′-联苯]-2,2′-二酚,MN)(图1)是从厚朴中提取的一种天然新木质素(Sarrica等人,2018)。木兰醇具有多种药理活性,生物利用度良好(Lin等人,2021),同时还具备抗炎、抗氧化和抗凋亡作用(Cical?u等人,2021)。在一些研究中,木兰醇还表现出神经保护作用,例如能在多发性硬化症模型中减轻中枢神经系统的氧化应激(Bibi等人,2022)。Kou等人发现,木兰醇可通过上调Bcl-2和SIRT1的表达、下调Bax的表达来发挥抗凋亡作用,从而减轻缺血性中风造成的脑损伤(Kou等人,2017)。尽管木兰醇在阿尔茨海默病动物模型中可能具有潜在的治疗效果,但其抗阿尔茨海默病机制尚未完全明确,其在该疾病模型中的作用靶点也尚不清楚。网络药理学能够更好地整合药物靶点、疾病靶点以及药理网络(Vilar等人,2017),为研究传统中药的作用机制提供了新途径。分子对接是计算机药物发现中的重要技术,可用于预测配体与受体蛋白的亲和力,进而验证中药成分在治疗疾病中的有效性(Agu等人,2023)。
近期有一些综述总结了木兰醇的神经药理作用,包括其在神经系统疾病中的通用作用机制(Dai等人,2023;Sultana等人,2025),以及在阿尔茨海默病中涉及的AMPK/mTOR/ULK1特定信号通路(Wang和Jia,2023)。然而,这些综述并未系统地将临床前证据与计算机预测相结合,也没有运用网络药理学与分子动力学模拟来识别和验证新的作用靶点。此外,2024–2025年间发表的最新实验研究(Yu等人,2025)也未被之前的综述涵盖。因此,本研究首次进行了系统性证据整合,结合基于PRISMA原则的临床前数据、网络药理学以及100纳秒级的分子动力学模拟,全面评估木兰醇作为阿尔茨海默病多靶点治疗药物的潜力,重点关注新预测出的关键基因(ERBB2、EGFR、MMP2)及其结合稳定性。
本研究全面总结了木兰醇在阿尔茨海默病体内和体外模型中的药理作用,探讨了其在治疗阿尔茨海默病过程中可能的神经保护机制。在分子层面阐明木兰醇在阿尔茨海默病中的治疗机制后,又通过网络药理学方法分析了潜在的治疗靶点与信号通路,随后筛选出关键基因,并通过分子对接技术研究木兰醇与这些核心基因的结合能力。通过对木兰醇在阿尔茨海默病治疗中的疗效以及其与靶基因结合可行性的深入研究,有望进一步探索其药理作用,并为开发新型阿尔茨海默病治疗药物提供依据。
章节要点
检索策略
为找到与木兰醇在阿尔茨海默病模型中作用相关的研究,我们进行了系统性文献检索,检索范围涵盖PubMed、中国知网、万方数据库以及Google Scholar,时间跨度从各数据库建立至今直至2026年1月1日,未设置语言或文献类型限制。
在PubMed中的完整布尔检索式为:("magnolol"[标题/摘要] OR "5,5′-diallyl-[1,1′-biphenyl]-2,2′-diol"[补充概念]
检索结果
经过初步数据库检索后,共找到245条记录(PubMed:119条,CNKI:29条,万方:40条,Google Scholar:57条)。使用EndNote X9去除重复记录后,剩余210条唯一记录。通过对这些记录的标题和摘要进行筛选,排除了175条不符合纳入标准的记录,最终选取35篇全文文章进行详细研究。其中10篇文章无法获取(如会议摘要、内容不可见等)
木兰醇抗阿尔茨海默病作用的机制
在这项系统性证据整合研究中,我们总结了木兰醇在阿尔茨海默病异常行为及病理变化治疗中的作用,为未来药物研发提供理论依据。随着阿尔茨海默病患者数量的不断增加,安全有效的药物研发越来越受到研究人员的重视,而木兰醇作为阿尔茨海默病治疗药物的潜力也备受关注。本研究共纳入了16项关于木兰醇在阿尔茨海默病治疗中应用的临床前研究
结论
木兰醇是一种具有巨大临床前景的临床前多靶点药物,在动物模型和细胞模型中已显示出抗癌、抗菌、抗炎、抗氧化、神经保护以及心脏保护等多种作用。通过本次系统性证据整合,结合网络药理学与分子动力学模拟,我们全面了解了木兰醇对抗阿尔茨海默病的机制。木兰醇能够改善阿尔茨海默病动物模型中的认知及行为障碍,同时提升该疾病细胞模型的存活率
作者贡献说明
秦艺颖:撰写初稿。 董晓宇:正式分析、数据整理、概念构建。 张冲:论文审阅与编辑、结果验证。 饶建飞:论文审阅与编辑、结果可视化、验证工作以及整体研究监督。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本研究所汇报结果的已知财务利益关系或个人关系。
资金支持
本研究得到了辽宁省自然科学基金的支持(项目编号:2024-MS-024)。
秦艺颖|董晓宇|张冲|饶建飞