五花水提取物复方对AGS胃癌细胞氧化应激的细胞保护及抗氧化作用：基于分子对接的体外评价及机制洞察

《Journal of Agriculture and Food Research》：Cytoprotective and Antioxidant Effects of the Five-Flower Water Extract Remedy Against Oxidative Stress in AGS Gastric Cancer Cells: In Vitro Evaluation and Mechanistic Insights via Molecular Docking

　　

五种花水（Five Flower Water, FFW）是一种传统泰国草药复方，因其促进健康的特性而被广泛使用，然而其药理活性仍未得到充分表征。本研究利用胃癌和非癌性上皮细胞模型，结合植物化学谱分析和推定注释代谢物的计算分析，评估了FFW的细胞毒性、细胞保护和抗氧化作用。采用MTT法在人肠道上皮细胞（HIEC-6）和胃腺癌细胞（AGS）中评价细胞毒性。在H₂O₂诱导的氧化应激模型中，利用AGS和HIEC-6细胞研究细胞保护活性，同时通过测定细胞内超氧化物歧化酶（SOD）活性评估抗氧化活性。采用LC–MS/MS QTOF进行非靶向植物化学谱分析，并进一步通过分子对接评价选定的推定注释代谢物与Kelch样ECH相关蛋白1（Keap1）和血红素加氧酶-1（HO-1）的相互作用。FFW在高达500 μg/mL浓度下对HIEC-6细胞表现出低细胞毒性，表明在实验条件下对非癌性上皮细胞具有低毒性。相比之下，FFW以剂量和时间依赖性方式降低AGS细胞活力，但其细胞毒性活性仍较温和。在氧化应激条件下，FFW显著减轻了H₂O₂诱导的AGS和HIEC-6细胞损伤，并部分恢复AGS细胞内的SOD活性，表明其具有细胞保护和抗氧化作用。LC–MS/MS分析揭示了一个化学多样性图谱，包含推定注释的酚酸、羟基肉桂酸衍生物、类黄酮相关代谢物、脂肪酸衍生物和其他含氧次级代谢物。分子对接提示，若干推定注释的代谢物对Keap1和HO-1表现出良好的结合亲和力；然而，这些计算发现应被视为假设生成性的结果，需经实验验证。总的来说，这些发现表明，在测试条件下，FFW具有抗氧化和细胞保护活性，并对AGS细胞的抑制作用强于对HIEC-6细胞。未来需采用靶向植物化学表征和机制验证的进一步研究，以鉴定生物活性成分并阐明其潜在分子机制。

论文解读：五花水提取物对胃癌细胞氧化应激的细胞保护及抗氧化作用及其机制初步探索

胃癌是世界上最常见且致死率最高的恶性肿瘤之一，尽管早期诊断和治疗有所进步，但现有疗法常受不良反应、耐药性和患者依从性限制。越来越多的证据表明，氧化应激在胃癌发生中起关键作用，活性氧过量产生可损伤DNA、蛋白质和脂质，促进基因组不稳定、慢性炎症和肿瘤进展。因此，减轻氧化应激并增强内源性抗氧化防御系统的策略，对维持胃上皮完整性和预防恶性转化具有重要意义。天然产物和传统复方草药因其化学预防和治疗潜力而受到广泛关注，尤其富含黄酮类和酚酸类等多酚化合物，可通过直接清除活性氧或调节内源性抗氧化系统发挥作用。其中，Nrf2/Keap1/HO-1信号通路是公认的细胞氧化应激反应关键调节因子。五花水（FFW）源自传统泰药“五花药”（FFR），由等比例的五种药用植物花朵或雄蕊组成，包括茉莉花（Jasminum sambac）、香榄（Mimusops elengi）、铁力木（Mesua ferrea）、泰国缅桂花（Mammea siamensis）和莲（Nelumbo nucifera），在泰国长期被用作促进健康的饮品。尽管传统应用历史悠久，但其细胞保护、抗氧化及与氧化应激相关蛋白的相互作用尚未被系统研究。为此，研究人员利用胃癌和非癌性上皮细胞模型，结合非靶向LC–MS/MS植物化学分析和分子对接计算，开展了一项体外整合评价，以探讨FFW的细胞毒性、细胞保护、抗氧化活性及潜在分子机制。

研究人员从泰国宋卡府合艾区Sai Buri草药店获取五种植物材料，经泰国传统药剂师鉴定，凭证标本存放于瓦莱拉克大学应用泰式传统医学系标本室。将五种材料按1:1:1:1:1比例混合，以水热提取法制得冻干粉状提取物即FFW。细胞实验分别使用人肠道上皮细胞HIEC-6（来自ATCC）和人胃腺癌细胞AGS（由瓦莱拉克大学健康科学学院提供）。主要技术方法包括：采用MTT法检测细胞活力和半数抑制浓度（IC₅₀）；以H₂O₂诱导氧化应激模型，评价FFW预处理的细胞保护效应；测定细胞内超氧化物歧化酶（SOD）活性；利用LC–MS/MS QTOF进行非靶向植物化学谱分析；选取推定注释的代谢物对Kelch样ECH相关蛋白1（Keap1）和血红素加氧酶-1（HO-1）开展分子对接模拟，使用AutoDock Vina等工具，并以共晶配体重对接验证参数可靠性。

结果部分归纳如下。第一，提取率：不同单味药水提取得率各异，泰国缅桂花最高（24.36% w/w），茉莉花最低（7.45% w/w），FFW复方总提取率为10.72% w/w。第二，细胞毒性：FFW在31.25–500 μg/mL浓度范围内处理24 h对HIEC-6细胞活力无明显影响，细胞存活率保持在90%以上；1000 μg/mL时显著降至约65%，提示低毒性。AGS细胞则呈现浓度和时间依赖性活力下降，IC₅₀为2021 μg/mL，HIEC-6为3376 μg/mL，选择性指数（SI）为1.67，表明AGS比HIEC-6对FFW更敏感，但选择性并不强。第三，细胞保护作用：在AGS细胞（500 μM H₂O₂）和HIEC-6细胞（250 μM H₂O₂）氧化应激模型中，FFW (125和250 μg/mL)预处理均显著提高H₂O₂损伤后的细胞存活率，且FFW单独处理不产生细胞毒性，说明FFW可减轻氧化应激诱导的细胞损伤。第四，SOD活性：H₂O₂暴露显著降低AGS细胞SOD活性，FFW预处理（125和250 μg/mL）可部分恢复SOD活性，提示其可维持内源性抗氧化酶活性。第五，LC–MS/MS植物化学谱：共推定注释12种代谢物，涵盖脂肪酸衍生物、烷基酰胺类、酚酸衍生物、含氮杂环化合物等，化学组成多样。第六，分子对接：与Keap1结合能范围为-5.5 ~ -9.3 kcal/mol，其中三甲基-3,3′,3″-[苯-1,3,5-三基三(羰基亚氨基)]三苯甲酸酯（-9.3）、3,7-双[(3,5-二硝基苯基)羰基]-1,5-二丙基-3,7-二氮杂双环[3.3.1]壬烷-9-酮（-8.9）等芳香或杂环化合物结合较优，且与Keap1 Kelch结构域关键残基ARG380、ARG415、ARG483、TYR525、TYR572等发生氢键、π-π堆积等作用；与HO-1结合能范围为-3.3 ~ -9.2 kcal/mol，β-雌二醇（-9.2）和屈他维林（-8.7）与HO-1催化口袋有较好结合，与共晶配体3TG（-8.8）相当。部分对Keap1结合良好的化合物对HO-1结合较弱，提示存在靶点偏好。分子对接结果与细胞实验结果一致，支持FFW通过多组分协同调节氧化还原相关蛋白的可能。

讨论部分指出，FFW在非癌细胞中低毒、在癌细胞中具有抑制作用的特点符合天然产物作为辅助治疗资源的期望，但MTT法仅反映线粒体代谢活性，不能区分凋亡、坏死、自噬等具体机制；低浓度時出现的轻微活力升高可能是一种类毒兴奋效应，但未深入验证。氧化应激实验中，FFW的细胞保护作用可能来自多种植物化学物的自由基清除、金属螯合、线粒体保护及内源性抗氧化系统增强等机制。SOD活性的部分恢复表明FFW可维持抗氧化酶功能，但SOD仅是抗氧化系统一部分。LC–MS/MS注释结果存在不确定性，部分化合物可能来自污染或数据库匹配局限，因此只能视为初步注释。分子对接仅为假设生成，不能确定激动或抑制效应，需实验验证。综合来看，FFW在体外条件下具有抗氧化和细胞保护活性，并对AGS细胞具有一定抑制作用。结论部分翻译如下：本研究证明，五花水（FFW）水提物对AGS胃癌细胞具有生长抑制活性，同时可对抗H₂O₂诱导的AGS和HIEC-6细胞氧化应激，发挥细胞保护作用。FFW在500 μg/mL以下对HIEC-6细胞低细胞毒性，并能浓度和时间依赖地降低AGS细胞活力；预处理可显著提高氧化应激下细胞存活率，并部分恢复超氧化物歧化酶（SOD）活性，提示其可维持内源性抗氧化防御。非靶向LC–MS/MS QTOF分析提供了FFW的初步植物化学图谱，显示多种推定注释代谢物的化学多样性；探索性分子对接提示部分代谢物可能与抗氧化防御相关蛋白发生相互作用，但这些计算预测需实验验证，仅作为假设生成。总体上，本研究结果表明FFW具有抗氧化和细胞保护性质，且对AGS胃癌细胞有一定抑制作用。但研究仅局限于体外实验和探索性计算分析，尚不能确定具体分子机制或治疗效能。未来需确认关键代谢物身份、阐明分子通路、在体内模型验证疗效与安全性，并评估其药代动力学及临床相关性，才能确定FFW在胃健康方面的潜在应用价值。

（注：以上解读基于论文原文内容浓缩，未涉及任何推测性结论。）