斯宾塞兰属植物中的A型原花青素通过同时抑制iNOS和COX-2的基因表达及催化活性来减轻炎症

《Scientific Reports》：A-type proanthocyanidins from Spenceria ramalana alleviate inflammation through the dual inhibition of iNOS and COX-2 expression and catalytic activity

　　

摘要

本研究探讨了从传统药用植物Spenceria ramalana中分离出的两种A型原花青素SR14（二聚体）和SR16（三聚体）的强效抗炎作用及其潜在的双重抑制机制。初步的体外实验表明，SR14和SR16能够剂量依赖性地抑制脂多糖（LPS）刺激的RAW 264.7巨噬细胞中一氧化氮（NO）和前列腺素E₂（PGE₂）的生成。从机制上来看，这些化合物通过阻断上游的NF-κB信号通路，降低了诱导型一氧化氮合酶（iNOS）和环氧化酶-2（COX-2）的蛋白表达。更重要的是，无细胞酶学检测显示，这些化合物具有双重作用机制，它们能以较低的微摩尔级IC₅₀值直接抑制现有的iNOS和COX-2酶的催化活性，其中SR14的效力更为突出。为阐明这种直接抑制的作用结构基础，研究人员采用了经过严格验证的计算机模拟方法。分子对接实验确认了这些化合物与目标酶活性位点的紧密结合，这一结论还通过长时间的200纳秒分子动力学模拟得到了进一步证实。主成分分析（PCA）以及MM/PBSA计算从热力学角度证明了SR14与酶复合物具有极高的动态稳定性，同时凸显出iNOS中关键催化残基如ARG193在能量传递中的重要作用。基于这些可靠的体外和计算机模拟结果，研究人员使用转基因斑马鱼模型，在安全且经过预验证的剂量（10 μM）下进行了体内试验。结果显示，这两种化合物均能有效减轻LPS引发的中性粒细胞迁移现象，且不会造成细胞形态学损伤，其效果与皮质类固醇地塞米松相当。总体而言，这些跨学科的研究成果表明，SR14和SR16是具有独特双重抑制机制的极具前景的天然化合物，可用于针对性治疗炎症性疾病。