黄体芋(*Xanthosoma sagittifolium* (L.) Schott)和长蒴黄麻(*Corchorus olitorius* L.)提取物在子宫肌瘤中的药理活性:来自体外和体内研究的证据
《Frontiers in Pharmacology》:Pharmacological activities of Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott and Corchorus olitorius L. extracts in uterine leiomyoma: evidence from in vitro and in vivo approaches
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摘要
引言:子宫纤维瘤(平滑肌瘤)是育龄期女性常见的良性子宫肿瘤。代谢综合征——以肥胖、胰岛素抵抗、高血压和血脂异常为特征——已被认为与纤维瘤风险增加相关。两种尼日利亚植物,黄体芋(*Xanthosoma sagittifolium*, cocoyam)和
摘要
引言:子宫纤维瘤(平滑肌瘤)是育龄期女性常见的良性子宫肿瘤。代谢综合征——以肥胖、胰岛素抵抗、高血压和血脂异常为特征——已被认为与纤维瘤风险增加相关。两种尼日利亚植物,黄体芋(*Xanthosoma sagittifolium*, cocoyam)和长蒴黄麻(*Corchorus olitorius*, jute mallow),传统上用于支持女性生殖健康,但其抗纤维化潜力尚未充分探索。本研究利用体外和体内模型,研究了这些植物对纤维瘤发展的保护特性。
方法:收集新鲜黄体芋球茎和长蒴黄麻叶,经鉴定、风干、粉碎,并用70%乙醇提取。采用DPPH、ABTS、FRAP、一氧化氮(NO)清除和Fe2+螯合实验评估抗氧化活性。针对α-淀粉酶(α-amylase)、α-葡萄糖苷酶(α-glucosidase)和乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase)测试酶抑制活性。通过口服味精(MSG)在雌性白化大鼠中诱导子宫肌瘤。动物被分为对照组、MSG诱导组、标准药物治疗组和提取物治疗组。分析血液样本的激素水平,并对卵巢和宫颈进行组织学检查。采用高效液相色谱(HPLC)进行植物化学分析。
结果与讨论:长蒴黄麻叶提取物显示出最强的抗氧化活性,DPPH IC50为0.132 ± 0.005 μg/mL。ABTS值范围为37.50至42.80 mmol TEAC/100 g,FRAP值为0.0700–0.1500 mg AAE/g。Fe2+螯合IC50范围为0.143至0.188 μg/mL,具有显著的NO清除能力。酶实验显示,长蒴黄麻对α-淀粉酶有显著抑制(IC50 0.143 μg/mL),而黄体芋球茎提取物对α-葡萄糖苷酶抑制最强。乙酰胆碱酯酶抑制在长蒴黄麻中最高(IC50 3.567 μg/mL)。HPLC分析显示不同提取物间具有独特的植物化学组成。体内实验中,MSG破坏了生殖激素和组织结构,而植物提取物恢复了激素平衡并改善了组织学,与标准药物相当。这些发现支持其抗氧化、酶抑制和内分泌调节特性,但尚未确立对人类子宫肌瘤的治疗效果。因此,建议进一步开展直接子宫组织评估和纤维化特异性生物标志物分析的研究。
**论文解读文章**
**研究背景与问题**
子宫肌瘤(uterine leiomyoma)是育龄期女性最常见的良性妇科肿瘤,全球近70%–80%的女性在50岁前受其影响,其中非洲裔女性发病率最高。在尼日利亚,部分地区的发病率高达27.8%。代谢综合征(包括肥胖、胰岛素抵抗、高血压和血脂异常)已被证实可增加纤维瘤风险,胰岛素抵抗和高胰岛素血症通过刺激生长因子促进肌瘤增殖。当前治疗手段包括肌瘤切除术、子宫切除术、激素疗法和子宫动脉栓塞术,但这些方法存在侵入性、副作用及高昂医疗成本等问题。因此,寻找廉价、安全且易于获取的替代疗法成为迫切需求,其中传统药用植物(如黄体芋和长蒴黄麻)在尼日利亚民间用于支持女性生殖健康,但其抗纤维化潜力尚未被系统研究。
**研究目的与意义**
本研究旨在通过体外和体内实验,评估黄体芋(*Xanthosoma sagittifolium* (L.) Schott,球茎及皮)和长蒴黄麻(*Corchorus olitorius* L.,叶)提取物对子宫肌瘤的保护作用,探索其抗氧化、酶抑制、激素调节及组织保护机制,为开发天然抗纤维瘤药物提供实验依据。该论文发表在《Frontiers in Pharmacology》。
**主要关键技术方法**
研究人员采用以下关键技术:① 体外抗氧化实验:DPPH自由基清除、ABTS阳离子自由基清除、FRAP(铁还原力)、NO清除和Fe
2+螯合实验;② 体外酶抑制实验:α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶和乙酰胆碱酯酶抑制活性测定;③ 体内实验:通过口服味精(MSG,800 mg/kg)诱导雌性白化大鼠(Wistar品系,体重170–240 g,购自尼日利亚Ogbomoso动物房)子宫肌瘤模型,分组为对照组(蒸馏水)、MSG诱导组、标准药物组(克罗米芬柠檬酸盐,1 mg/kg)和提取物治疗组(100 mg/kg,分别给予长蒴黄麻叶提取物、黄体芋球茎提取物、黄体芋皮提取物),每组5只大鼠,口服给药2周;④ 激素检测:ELISA法测定血清促卵泡激素(FSH)、黄体生成素(LH)和雌二醇(E2)水平;⑤ 组织病理学:苏木精-伊红(H&E)染色观察卵巢和宫颈结构;⑥ 植物化学分析:高效液相色谱(HPLC)结合标准品鉴定酚类、黄酮类、三萜类等化合物,样品来源为尼日利亚Ibadan的Bodija市场,并经森林研究机构(FHI,FRIN)鉴定。
**研究结果**
**3.1 植物认证与提取**
长蒴黄麻叶提取物得率最高(6.2%),黄体芋球茎和皮提取物得率分别为3.7%和3.1%。
**3.2 体外抗氧化活性**
Fe
2+螯合实验:黄体芋皮提取物螯合能力最强(IC
50 0.143 mg/mL),与标准品(槲皮素)相当;长蒴黄麻和黄体芋球茎螯合能力较弱(IC
50 0.187–0.188 mg/mL)。NO清除实验:所有提取物NO清除能力均低于标准品。FRAP实验:长蒴黄麻还原力最高,黄体芋皮接近标准品,球茎最低。
**3.3 酶抑制活性**
α-淀粉酶抑制:长蒴黄麻最强(IC
50 0.036 mg/mL),高于黄体芋球茎(0.041 mg/mL)和皮(0.066 mg/mL),皮提取物与标准品(没食子酸)相当。α-葡萄糖苷酶抑制:黄体芋球茎最强(IC
50 0.083 mg/mL),其次为皮(0.085 mg/mL)和长蒴黄麻(0.087 mg/mL),均优于标准品(0.148 mg/mL)。乙酰胆碱酯酶抑制:长蒴黄麻和黄体芋球茎(IC
50 3.567 mg/mL)强于皮(4.143 mg/mL),所有提取物活性均高于标准药物多奈哌齐(8.645 mg/mL)。
**3.3.1 体内激素分析**
MSG诱导后,大鼠FSH、LH、睾酮和雌二醇水平显著改变。与对照组相比,标准药物(克罗米芬柠檬酸盐)和三种植物提取物均显著调节了这些激素水平,其中长蒴黄麻和黄体芋提取物使激素水平趋于正常化,表明其具有内分泌调节活性。
**3.3.2 组织病理学检查**
对照组宫颈和卵巢结构正常。MSG诱导并使用标准药物的大鼠,宫颈出现纤维结缔组织积累和血管充血,卵巢卵泡成熟改善但纤维化依然存在。长蒴黄麻处理组宫颈上皮组织相对改善,但纤维化和卵泡不成熟仍可见。黄体芋球茎处理组宫颈纤维化明显,卵泡成熟不完全。黄体芋皮处理组宫颈结构保存最完整,纤维化最轻,卵巢卵泡发育恢复,可见格拉夫卵泡。
**3.3.3 植物化学分析**
DPPH和ABTS清除实验:长蒴黄麻清除能力最强,黄体芋皮略高于球茎。HPLC分析显示:长蒴黄麻中以黄酮类化合物为主,槲皮素(45.07%)和山奈酚(11.85%)最丰富,还有绿原酸(6.07%)、没食子酸(3.87%)和芦丁(3.00%)。黄体芋球茎中化合物含量较低,槲皮素(0.524%)、山奈酚(0.126%)和蒲公英萜醇(0.138%)。黄体芋皮中化合物种类和含量丰富,槲皮素(43.418%)、山奈酚(10.699%)、蒲公英萜醇(16.265%)、绿原酸(6.689%)和没食子酸(5.046%),并含有球茎中缺乏的荭草苷、牡荆素、维采宁等。
**讨论与结论**
讨论部分指出,氧化应激通过活性氧(ROS)诱导平滑肌细胞增殖和细胞外基质(ECM)沉积,是子宫肌瘤发病的关键机制。长蒴黄麻的强抗氧化活性(DPPH、FRAP、ABTS)和金属螯合能力(黄体芋皮)可有效中和ROS,减少铁介导的氧化损伤。酶抑制方面,α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制有助于调节碳水化合物代谢,改善胰岛素抵抗,从而间接抑制肌瘤生长;乙酰胆碱酯酶抑制可能通过增强胆碱能信号发挥抗炎作用。体内实验中,MSG通过神经内分泌毒性破坏下丘脑-垂体-性腺轴(HPG轴),导致激素紊乱和卵巢纤维化,而植物提取物(尤其是黄体芋皮)通过抗氧化、保护内分泌组织恢复激素平衡,并改善组织学结构。HPLC分析表明,黄体芋皮富含黄酮类(槲皮素、山奈酚)、三萜类(蒲公英萜醇)及酚酸,这些成分通过协同作用发挥抗纤维化、抗炎和雌激素调节活性。
**结论翻译**:本研究利用体外和体内模型评估了本土药用植物对MSG诱导子宫肌瘤的抗纤维化和保护作用。MSG暴露导致生殖器官激素紊乱和结构扭曲,证实了肌瘤样状态。植物提取物显著逆转了这些变化,保护了组织结构并恢复了雌激素和孕激素平衡。HPLC分析揭示了具有抗氧化、抗炎和抗纤维化活性的酚类化合物和黄酮类化合物。提取物还显示出强抗氧化活性、酶抑制和激素调节能力。这些发现支持其抗氧化、酶抑制和内分泌调节特性,但尚未确立对人类子宫肌瘤的治疗效果。因此,建议进一步开展直接子宫组织评估和纤维化特异性生物标志物分析的研究。此外,应进一步分离、表征和定量HPLC鉴定的特定生物活性化合物,以明确其抗纤维化和保护作用。