富含酚类的樟叶山牵牛(Thunbergia laurifolia)水提取物对毒死蜱诱导的氧化应激的解毒作用:整合体外与体内研究的证据

《International Journal of Molecular Sciences》:Detoxifying Effects of a Phenolic-Rich Thunbergia laurifolia Water Extract Against Chlorpyrifos-Induced Oxidative Stress: Evidence from an Integrated In Vitro and In Vivo Study

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月05日 来源:International Journal of Molecular Sciences 5.6

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  Thunbergia laurifolia(桂叶山牵牛)长期在传统医学中用于解毒;然而,其解毒作用的生物学基础仍知之甚少。本研究采用整合体外与体内方法,研究富含酚类的T. laurifolia水提取物的解毒作用。以咖啡酸(caffeic acid, CA)和迷

  
Thunbergia laurifolia(桂叶山牵牛)长期在传统医学中用于解毒;然而,其解毒作用的生物学基础仍知之甚少。本研究采用整合体外与体内方法,研究富含酚类的T. laurifolia水提取物的解毒作用。以咖啡酸(caffeic acid, CA)和迷迭香酸(rosmarinic acid, RA)作为提取物标准化的标志化合物。该水提取物在体外评估了抗氧化、乙酰胆碱酯酶和凋亡调节活性,随后在体内毒死蜱诱导的氧化应激模型中进行了评估。该提取物表现出抗氧化活性并维持乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase, AChE)活性。在LX-2肝星状细胞中,该提取物主要诱导早期凋亡,而CA和RA主要诱导晚期凋亡。在毒死蜱暴露的大鼠中,该提取物恢复了AChE活性,减少了脂质过氧化,并增强了内源性抗氧化防御,表现为丙二醛(malondialdehyde, MDA)水平降低,谷胱甘肽(glutathione, GSH)水平和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性升高。总的来说,这些发现表明,减轻氧化应激可能是T. laurifolia传统上归因于其解毒作用的机制之一。
Thunbergia laurifolia是东南亚地区传统使用的解毒药用植物,常用于农药、重金属和药物中毒的解救。尽管该植物具有悠久的民族药理学应用历史,其解毒作用的生物学机制仍不完全清楚。氧应激在毒物诱导的细胞损伤和器官功能障碍中起核心作用,过量活性氧(reactive oxygen species, ROS)可导致脂质过氧化、线粒体功能障碍及细胞死亡通路失调。毒死蜱是广泛应用的有机磷农药,其毒性不仅源于抑制乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase, AChE),还通过诱导氧化应激造成多器官损伤。因此,本研究旨在整合植物化学分析、体外细胞模型和体内动物模型,验证富含酚类的T. laurifolia水提取物是否能通过减轻氧化应激、调节凋亡及维持AChE活性来发挥传统意义上的解毒效应。

该研究最终发表于《International Journal of Molecular Sciences》。研究人员通过植物化学定性定量分析确认水提物中的标志性酚类成分为咖啡酸(caffeic acid, CA)和迷迭香酸(rosmarinic acid, RA),并以二者作为提取物标准化依据。体外实验显示提取物具有抗氧化能力并维持AChE活性;在LX-2人肝星状细胞中,粗提物主要诱导早期凋亡,而CA和RA则主要诱导晚期凋亡。在毒死蜱暴露的大鼠模型中,提取物显著恢复受抑的AChE活性,降低脂质过氧化标志物丙二醛(malondialdehyde, MDA)水平,同时升高谷胱甘肽(glutathione, GSH)水平和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性。这些结果说明,减轻氧化应激是T. laurifolia传统解毒作用的关键机制之一。

关键技术方法包括:水提物制备与喷雾干燥;采用薄层色谱(thin-layer chromatography, TLC)和高效液相色谱(high-performance liquid chromatography, HPLC)进行植物化学指纹图谱分析及CA、RA定量;体外抗氧化活性采用DPPH、ABTS、FRAP和超氧自由基清除四种互补试验;AChE活性采用改良Ellman比色法;细胞增殖采用磺酰罗丹明B(sulforhodamine B, SRB)法;细胞凋亡采用Annexin V-FITC/PI双染流式细胞术。体内实验使用6周龄雄性Sprague–Dawley大鼠,购自Nomura Siam International Co., Ltd.,分为正常对照组、毒死蜱对照组(16 mg/kg)及提取物低、中、高三个剂量组(617、1234、2468 mg/kg),每日灌胃连续16天,检测体重、器官重量、组织病理、血液学参数、血清化学指标、氧化应激标志物及全血AChE活性。LX-2细胞系购自Merck Millipore。

研究结果按原文小标题总结如下:

2.1 植物化学特征与提取物标准化
水提物得率为52.8%(w/w),提取比1:1.9。TLC指纹图谱在两种溶剂系统中均显示CA和RA对应斑点,HPLC在330 nm波长下确认提取物中存在CA和RA特征峰,证明以这两种酚酸作为标志物进行标准化可行。

2.2 体外抗氧化活性
提取物在DPPH、超氧自由基清除、ABTS和FRAP四种测定中均表现出抗氧化活性,其中DPPH法的IC50最低。CA和RA在DPPH和超氧自由基清除中的IC50低于粗提物,ABTS和FRAP能力也高于粗提物,提示这两种酚酸是提取物抗氧化活性的重要组成成分。

2.3 体外乙酰胆碱酯酶(AChE)活性
提取物在测试浓度范围内使AChE活性保持在85%以上,CA和RA也维持较高酶活性,而阳性对照新斯的明显著抑制酶活性,证实了实验体系的有效性。该结果表明T. laurifolia提取物及主要酚类成分对AChE活性无显著抑制作用。

2.4 提取物对LX-2肝星状细胞的影响
细胞增殖实验显示,提取物在400–800 μg/mL、CA和RA在200–800 μg/mL时,24 h处理后显著降低LX-2细胞活力,呈浓度依赖性。凋亡分析表明,800 μg/mL粗提物显著增加早期凋亡细胞比例,同时增加晚期凋亡;而CA和RA在高浓度下主要诱导晚期凋亡(>80%)。这说明粗提物与单体化合物的凋亡调节模式存在差异,提取物的早期凋亡诱导效应可能与其协同清除受损细胞、维持组织稳态的机制相关。

2.5 抗农药活性
在毒死蜱诱导的毒性模型中,各组大鼠体重未见显著差异,肝、肾组织病理学检查均未发现明显病变,提示该模型反映的是亚临床氧化应激而非器质性损伤。血液学方面,毒死蜱显著升高红细胞计数、红细胞压积和单核细胞计数,提取物给药后单核细胞计数显著回落并趋向正常。血清化学方面,毒死蜱升高血清肌酐水平,提取物(617和1234 mg/kg)显著降低之;其他肝酶指标变化轻微且无病理意义。氧化应激标志物方面,毒死蜱使血清MDA升高、GSH降低、SOD活性下降,而提取物预处理显著逆转这些改变,表现出对内源性抗氧化防御系统的保护作用。全血AChE活性方面,毒死蜱显著抑制AChE,提取物三个剂量均显著恢复其活性,说明该提取物能有效拮抗有机磷导致的胆碱能酶抑制。

讨论部分指出,T. laurifolia的解毒作用可能是多种生物活性协同作用的结果:酚酸类成分清除自由基、减少脂质过氧化;提取物维持AChE活性以减轻有机磷毒性;对LX-2细胞凋亡的调节可能有助于受损细胞清除。研究人员强调,当前毒死蜱模型为亚临床氧化应激模型,提取物主要缓解早期毒性反应而非逆转已形成的组织损伤。局限性包括未直接验证如Nrf2通路等分子机制、未评估毒死蜱代谢与清除的影响,以及未分离考察单体成分的独立贡献。将大鼠剂量换算为人体等效剂量后,617、1234和2468 mg/kg约相当于60 kg成人每日6.0、12.0和24.0 g。

研究结论翻译如下:本研究证明,T. laurifolia水提取物具有解毒活性,并得到植物化学、体外和体内证据的整合支持。体外实验中,提取物表现出抗氧化活性、维持AChE活性,并在LX-2肝星状细胞中主要通过诱导早期凋亡调节凋亡反应。体内实验中,提取物减轻了毒死蜱诱导的亚临床氧化应激,表现为脂质过氧化降低、GSH和SOD水平升高,以及受抑制的AChE活性恢复。综上,这些发现表明,减轻氧化应激是T. laurifolia传统解毒作用的关键机制之一。植物化学、细胞和动物数据的联合进一步表明,富含酚类的提取物可能有助于减轻毒死蜱诱导的氧化应激和相关生化功能障碍,为这一药用植物的传统用途提供了生物学依据。该研究侧重于氧化应激相关机制,未涉及毒死蜱的其他毒理学通路,但后续仍需深入阐明其分子机制。
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