双斑獐牙菜中獐牙菜苷和獐牙菜苦素在体外小胶质细胞激活模型中的抗神经炎症与神经保护效应

《Biochemical and Biophysical Research Communications》：Anti-neuroinflammatory and Neuroprotective Effects of Sweroside and Swertiamarin from Swertia bimaculata in an In Vitro Microglial Activation Model

　　

摘要：

神经炎症，由小胶质细胞过度激活及随后的促炎级联反应驱动，是神经退行性病理的一个标志性特征。本研究对双点獐牙菜（Swertia bimaculata）（Siebold & Zucc.）Hook. f. & Thomson ex C. B. Clarke（S. bimaculata）进行了植物化学研究，分离得到11个单体化合物，包括裂环烯醚苷、蒽酮和黄酮类化合物。通过网络药理学与分子对接相结合的研究流程，鉴定出獐牙菜苷（SS）和獐牙菜苦素（ST）为靶向核心炎症蛋白（如NLRP3、Caspase-1和IL-1β）的关键生物活性成分。在LPS/ATP激活的BV2细胞中的实验验证表明，SBE、SS和ST显著抑制了iNOS和NLRP3炎症小体的mRNA表达，并减少了活性氧（ROS）和细胞内Ca²⁺的积累。从机制上看，这些效应是通过激活Nrf2/HO-1信号通路介导的。此外，在HT-22神经元共培养系统中，这些成分通过恢复5-羟色胺（5-HT）水平并调节5-HT-2A的表达，在该体外共培养系统中表现出神经保护作用。仍需进一步的体内动物研究来确定本研究中观察到的细胞效应是否能在体内转化为针对神经退行性疾病和情绪障碍的治疗获益。

引言

神经炎症是指发生在中枢神经系统（CNS）内的免疫反应[1]，通常由病原体、创伤和神经损伤等多种刺激物引发。虽然炎症作为一种先天防御机制，能够清除外来物质并促进组织修复，但其持续且不受调控的激活可导致严重的组织损伤[2]。越来越多的证据强烈表明，慢性神经炎症在多种神经退行性疾病的发病机制中起着核心作用，如帕金森病、阿尔茨海默病[3]和偏头痛，并与神经功能的进行性退化密切相关。因此，治疗性调节炎症过程已成为应对这些疾病的有前景的策略[4]。

小胶质细胞是中枢神经系统的常驻巨噬细胞，在神经炎症反应中居于核心地位[5]。在未受刺激状态下，小胶质细胞主动巡视中枢神经系统环境，清除受损神经元和病原体以维持突触稳态。然而，当小胶质细胞过度激活时，它们会发生表型变化，导致神经元损伤和神经毒性物质的过量分泌[6]，包括一氧化氮（NO）[7]、NLRP3炎症小体（NLRP3）[8]、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白介素-1β（IL-1β）。这些促炎介质的不受控释放促进了神经退行性疾病的发生和发展。当前研究的一个重要领域是开发能够调节小胶质细胞激活并减少这些炎症介质分泌的新型治疗药物，以有效治疗脑部疾病。

双点獐牙菜（Swertia bimaculata）（Siebold & Zucc.）Hook. f. & Thomson ex C. B. Clarke（S. bimaculata），一种多年生草本植物，主要分布于中国西南地区，包括云南、西藏和四川[9]。它在传统医学体系中占有重要地位，尤其在藏药和蒙药中，全草传统上用于治疗肝炎[10]和神经炎症等炎症相关疾病。其传统上用于"改善脑功能"和"缓解相关症状"的应用，促使现代科学对其化学和药理学特性进行了深入探究[11]。现代研究揭示了其丰富的化学成分，其中环状烯醇醚裂环烯醚苷（如獐牙菜苦素[12]和獐牙菜苷）、黄酮类化合物（如獐牙菜黄素）[13]和三萜类化合物尤为丰富。每种成分均具有独特的药理活性，为该植物的药用价值提供了有力依据。本研究旨在探讨双点獐牙菜乙醇提取物（SBE）及其两种主要活性成分獐牙菜苷（SS）和獐牙菜苦素（ST）在LPS刺激的BV2小胶质细胞中的抗炎神经炎症作用，从而为将其传统民族药应用与现代药理学研究相衔接提供实验证据[14]。

章节摘要

植物材料与试剂

獐牙菜全草于2021年9月采集于湖北省咸宁市九宫山；柱色谱硅胶粉（200-300目）；D101大孔树脂；甲醇和乙腈（色谱级，购自美国TEDIA试剂公司）；甲醇、乙醇、正丁醇（分析纯；购自中国医药集团）；石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯（购自美国TEDIA试剂）；獐牙菜苷（SS，纯度≥98%，

化合物分离与初步活性筛选

从S. bimaculata乙醇提取物中分离鉴定出11个单体化合物。这11个化合物的¹H-NMR和¹³C-NMR谱图以及结构鉴定参考物载于补充材料1中。这些化合物包括三种环状烯醇醚苷、五种酮类、两种酮苷和一种黄酮苷。值得注意的是，其中两种化合物獐牙菜苷（SS）和獐牙菜苦素（ST）的含量

讨论

小胶质细胞的持续激活及随后促炎细胞因子和ROS的释放是神经炎症的标志，可导致直接和间接的神经毒性效应[27], [28]。这些神经毒性效应已被认为与多种神经疾病有关，包括焦虑障碍。虽然S. bimaculata传统上用于治疗炎症和改善脑功能已有充分记载，但其主要活性成分的

结论

总之，本研究全面阐明了S. bimaculata及其活性成分，尤其是獐牙菜苷和獐牙菜苦素发挥抗神经炎症作用的分子机制。我们的研究结果表明，这些化合物通过抑制促炎因子的释放、减轻氧化应激和降低细胞内钙水平，从而抑制LPS+ATP诱导的小胶质细胞炎症反应。其主要分子机制是激活

CRediT作者贡献声明

黄先菊：撰写——审稿与编辑，撰写——原稿撰写，资金获取，数据整理。傅依诺：可视化，概念化。杨燕：可视化，验证，项目管理，方法学，数据整理。盛望龙：撰写——原稿撰写，验证，项目管理，调查研究。黄海硕：撰写——审稿与编辑，撰写——原稿撰写，监督，概念化

利益冲突声明

作者声明，他们不存在任何已知的财务利益冲突或个人关系，这些冲突或关系可能影响本文所报告的工作。

资金来源

湖北省实验动物科学项目（科技创新基地项目，2024CFC003）；湖北国际合作基地（SH2311）。

利益冲突声明

? 作者声明，他们不存在任何已知的财务利益冲突或个人关系，这些冲突或关系可能影响本文所报告的工作。

黄海硕|杨燕|盛望龙|傅依诺|黄先菊

中南民族大学药学院，中国武汉