《Journal of Chemical Research》:Neuroprotective potential of phenolic compounds from Cameroonian propolis: In vitro, molecular docking and molecular dynamics simulation studies
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蜂胶是一种植物来源的树脂状蜜蜂产物,具有药用特性。研究人员从喀麦隆蜂胶中分离并采用1H和13C核磁共振(NMR)表征了三种酚类化合物,包括淫羊藿素(icaritin)、三十烷基对香豆酸酯(triacontyl p-coumarate)和芹菜素-7-O-葡萄糖苷
蜂胶是一种植物来源的树脂状蜜蜂产物,具有药用特性。研究人员从喀麦隆蜂胶中分离并采用1H和13C核磁共振(NMR)表征了三种酚类化合物,包括淫羊藿素(icaritin)、三十烷基对香豆酸酯(triacontyl p-coumarate)和芹菜素-7-O-葡萄糖苷(apigenin-7-O-glucoside)。通过乙酰胆碱酯酶(AChE)和丁酰胆碱酯酶(BChE)抑制实验评估上述化合物针对阿尔茨海默病(AD)的潜在神经保护作用。淫羊藿素AChE抑制活性最高,IC50为73.91±0.34 μg/mL,优于三十烷基对香豆酸酯(IC50=81.65±0.90 μg/mL)和芹菜素-7-O-葡萄糖苷(IC50=91.08±0.76 μg/mL),但弱于参考药物加兰他敏(galantamine,IC50=5.50±0.25 μg/mL)。在BChE实验中,淫羊藿素IC50为48.92±0.62 μg/mL,与加兰他敏(IC50=42.10±0.15 μg/mL)相近,且强于另两种化合物。淫羊藿素活性最佳,结合能达?7.721 kcal/mol,分别为加兰他敏和多奈哌齐(donepezil)结合强度的94%和81%。50 ns分子动力学模拟(MDS)表明淫羊藿素是有前景的先导化合物,可维持受体蛋白结构完整性并与酶保持紧密接触。喀麦隆蜂胶酚类化合物可作为神经保护物质开发的候选。
研究背景方面,中枢神经系统损伤引发的神经退行性疾病(如阿尔茨海默病AD)已成为全球健康挑战,其核心病理涉及乙酰胆碱(ACh)能缺陷、淀粉样β(Aβ)沉积及氧化应激。当前临床药物(如加兰他敏、多奈哌齐)虽靶向胆碱酯酶,但存在副作用、血脑屏障穿透差及耐药等问题。蜂胶作为植物源蜜蜂产物,含酚类等抗氧化成分,对非州喀麦隆蜂胶的神经保护潜力研究尚不充分,因此研究人员开展该项体外与计算联用研究,旨在从喀麦隆Apis mellifera蜂胶中发掘靶向AChE/BChE的天然神经保护先导物。论文发表于《Journal of Chemical Research》。
关键技术方法上,研究人员自喀麦隆东部Nohmedjoh与Adamawa区Bini采集蜂胶,经甲醇/二氯甲烷提取及硅胶柱层析分离得三化合物,以1H/13C NMR定性;体外AChE(电鳗源)/BChE(马血清源)抑制实验采用Ellman法测IC50;分子对接用AutoDock Vina 1.2.0对4EY5人AChE(PDB ID: 4EY5)构象搜寻;50 ns MDS基于GROMACS 2023.3(AMBER99SB-ILDN+GAFF2力场,TIP3P水模型);结合自由能经gmx_MMPBSA做MM-GBSA(广义玻恩模型)估算。
研究结果如下。化合物分离:自东部蜂胶得三十烷基对香豆酸酯、淫羊藿素,自Bini蜂胶得芹菜素-7-O-葡萄糖苷,NMR数据确证结构。抗胆碱酯酶活性:体外显示三物均抑AChE/BChE,淫羊藿素最优(AChE IC50 73.91±0.34 μg/mL,BChE IC50 48.92±0.62 μg/mL),呈中度活性但远弱于加兰他敏。分子对接结果:淫羊藿素结合能?7.721 kcal/mol,与PAS(外周阴离子位点)Trp286及催化三联体近距作用,含6个氢键及π-π堆积,优于另两物。分子动力学模拟结果:50 ns内蛋白骨架RMSD稳定于0.140±0.015 nm,Rg 2.302±0.006 nm,81%残基RMSF<0.1 nm,配体在峡谷内探索但23.1%帧保接触,MM-GBSA ΔGbind=?6.39±0.40 kcal/mol,以范德华(ΔEVDW=?8.38)为主。
讨论部分指出,淫羊藿素作为异戊烯基黄酮,其C-8异戊烯基锚定PAS、糖苷化降低芹菜素活性等结构-活性关系成立;其BChE相对强抑制在AD晚期具代偿意义;计算与实验一致支持其为混合机制AChE抑制剂。结论部分翻译:蜂胶为高药用价值传统资源,本研究自喀麦隆蜂胶分离三酚类,均示AChE/BChE抑制潜力,淫羊藿素经体外、对接及50 ns MDS证为最具前景AD候选,维持蛋白完整并紧接酶活中心,喀麦隆蜂胶酚类可作神经保护物开发候选。