《South African Journal of Botany》:Antihyperlipidemic effect of
Vitis vinifera fruit extract: potential inhibitory activity of phytochemicals targeting HMG-CoA reductase
编辑推荐:
•评估了一种在阿尔及利亚广泛消费的水果的降血脂活性。•采用了体外、体内和计算机模拟相结合的方法。•植物化学物质分析揭示了多种黄酮类和酚类生物活性化合物。•该水果提取物在体内显著降低了血清胆固醇和三酰甘油水平。•分子对接和ADMET分析证实了其与HMG-CoA还原酶之间的相互作
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评估了一种在阿尔及利亚广泛消费的水果的降血脂活性。
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采用了体外、体内和计算机模拟相结合的方法。
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植物化学物质分析揭示了多种黄酮类和酚类生物活性化合物。
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该水果提取物在体内显著降低了血清胆固醇和三酰甘油水平。
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分子对接和ADMET分析证实了其与HMG-CoA还原酶之间的相互作用强且安全。
引言
高脂血症是一种代谢紊乱,特征是循环脂质(包括胆固醇和三酰甘油)水平升高,由遗传或生活方式相关因素引起。它在世界范围内高度流行,是动脉粥样硬化、冠心病和中风等心血管疾病的主要危险因素(Sowmya和Ananthi,2011;Emeh Cynthia等,2014;Ali等,2022)。虽然他汀类药物是标准的药物治疗,但长期使用通常伴有肌肉、胃肠道和肝脏方面的不良反应(Vinci等,2021)。这些局限性激发了对更安全、天然替代品的日益增长的兴趣(Cicero等,2021)。
在此背景下,植物来源的生物活性化合物,特别是多酚类,因其调节脂质代谢和减少氧化应激的能力而备受关注(Khoo等,2017;Ciupei等,2024)。水果是这些化合物最丰富的膳食来源之一,尤其是黄酮类和酚类酸,已证明它们能抑制脂质过氧化并改善血脂谱(Shrivastava等,2023)。流行病学研究进一步表明,经常食用富含多酚的水果可能有助于预防和管理血脂异常(Masani等,2012;Ouchemoukh等,2012;Keser等,2013;Sun等,2021)。
在这些水果中,V. vinifera(葡萄)因其丰富的生物活性成分而引起了科学界的极大关注。葡萄含有广泛的植物化学物质,包括黄酮类、酚类酸、单宁和其他次级代谢产物(Majeed等,2023)。已鉴定出的关键化合物如槲皮素、山柰酚、白藜芦醇和没食子酸衍生物与抗氧化、抗炎和降脂活性密切相关(Majeed等,2023)。除植物化学物质丰富外,葡萄还具有重要的营养价值,提供维生素(尤其是维生素C和维生素E)、矿物质、膳食纤维和天然糖,这些成分共同支持其作为功能食品的角色(Zhou等,2022)。与这些特性一致,V. vinifera在传统医学系统中被广泛用于管理各种疾病。它常用于代谢和心血管疾病、高脂血症,并以其保肝、抗氧化、抗炎和消化益处而闻名(Wijekoon等,2022)。这些传统用法与许多药理学发现相符,后者证实了葡萄多酚对代谢健康的有益作用。体外和体内研究均已证明,葡萄多酚通过调节关键代谢途径发挥显著的降脂作用(Masani等,2012;Keser等,2013;Kupe等,2021)。例如,白藜芦醇已被证明能降低低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),增加高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C),并可通过多种分子机制改善整体脂质稳态(Szkudelski和Szkudelska,2015)。
尽管有这些令人鼓舞的发现,但仍缺乏使用结合生化、组织病理学和计算分析等整合方法的综合研究来探究V. vinifera的降脂潜力。此外,对当地品种及其特定生物活性谱和作用机制的关注有限。为了弥补这一差距,本研究聚焦于Vitis vinifera L. cv. Muscat,这是一种在北非特别是阿尔及利亚广泛栽培、以其营养和抗氧化特性而著称的品种。然而,据我们所知,其预防高脂血症的潜在能力尚未以系统性和机制性的方式得到研究。因此,本研究的目的是评估葡萄水醇提取物的降脂效果,并通过整合体内生化分析、组织病理学检查和计算机模拟分子对接与分子动力学模拟的方法阐明其潜在机制。特别地,本研究首次研究了所鉴定生物活性化合物与胆固醇生物合成关键酶——HMG-CoA还原酶之间的相互作用。通过整合实验和计算方法,本工作提供了连贯的机制理解,并加强了该当地品种具有降血脂潜力的证据。
部分片段
化学品和标准品
用于结构鉴定的认证HPLC级参考标准品,包括芦丁、槲皮素、儿茶素、表儿茶素、橙皮苷、柚皮苷、咖啡酸、没食子酸、3,4-二羟基苯甲酸、阿魏酸、白藜芦醇、奎宁酸、阿魏酸、琥珀酸、柠檬酸和对甲氧基苯甲酸(纯度≥98%),购自Sigma-Aldrich(美国圣路易斯),用于化合物鉴定。超纯水来自Arium? Pro超纯水系统(Sartorius Stedim
提取率
本研究获得的提取率为5%,表明所采用的提取条件有效。这一提取率反映了水醇溶剂体系(乙醇/水,70:30 v/v)结合超声辅助提取从植物材料中回收可溶性植物化学物质的有效性(Bitwell等,2023;Sun等,2025)。观察到的提取率可归因于质量传递和溶剂向植物基质的渗透,以及
讨论
除抗氧化作用外,所鉴定的化合物似乎对脂质代谢具有有意义的调节作用(脂质调节特性)(Nardini 2022)。具体而言,咖啡酸及其衍生物在减缓脂质积累方面起着重要作用,并且可能具有调节其代谢相关信号通路的能力(Silva和Lopez,2020)。我们在体内观察到的降脂结果与文献数据一致,表明
结论
总之,本研究结果表明,V. vinifera L.果实具有显著的降脂潜力,如体内生化分析和计算机模拟研究所示。观察到的效果可能归因于生物活性植物化学物质的存在,特别是酚类酸和黄酮类,它们与包括HMG-CoA还原酶在内的关键代谢靶点表现出强相互作用。分子对接、分子动力学模拟和ADMET分析进一步支持
CRediT作者贡献声明
Nadia Zeghad:撰写——审阅与编辑,撰写——原始草稿,监督,资源,方法学。Mahmoud Hefny Gad:撰写——审阅与编辑。Ejaz Ahmed:调查,形式化分析。Kristiaan Demeyer:验证,监督。Yvan Vander Heyden:可视化,验证。Aya Brika:形式化分析,数据整理。Magdy Mohammed:撰写——审阅与编辑,软件,方法学,调查。
利益冲突声明
作者声明,他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能会影响本文所述工作。
Nadia Zeghad|Mahmoud Hefny Gad|Ejaz Ahmed|Kristiaan Demeyer|Yvan Vander Heyden|Aya Brika|Magdy Mohammed