金虎尾(Malpighia glabra L.)叶中生物活性化合物的提取与分离:叶提取物对γ-辐射诱导的氧化应激与炎症的体内研究

《Chemistry & Biodiversity》:Extraction and Isolation of Bioactive Compounds From Malpighia glabra L. Leaves: In Vivo Investigation of the Leaf Extract Against Oxidative Stress and Inflammation Triggered by γ-Radiation

【字体: 时间:2026年09月09日 来源:Chemistry & Biodiversity 2.9

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  Malpighia glabra L.(金虎尾,属金虎尾科Malpighiaceae)富含酚类、黄酮类及抗坏血酸,这些成分被公认具有强效的抗氧化和抗炎活性。由于电离辐射的损伤主要由过量活性氧(ROS)生成和持续性炎症驱动,本研究旨在探讨金虎尾叶提取物(MLE)

  
Malpighia glabra L.(金虎尾,属金虎尾科Malpighiaceae)富含酚类、黄酮类及抗坏血酸,这些成分被公认具有强效的抗氧化和抗炎活性。由于电离辐射的损伤主要由过量活性氧(ROS)生成和持续性炎症驱动,本研究旨在探讨金虎尾叶提取物(MLE)的辐射防护潜力并鉴定其生物活性成分。从乙酸乙酯部位分离得到β-异山柑子醇(β-isoarborinol)、阿夫儿茶素(afzelechin)、恩格列汀(engeletin)和黄酮苷类化合物,其结构基于核磁共振(NMR)/质谱(MS)数据确定。组织病理学检查显示,MLE处理减轻了受照大鼠多器官中辐射诱导的组织病理学改变。MLE的抗炎活性通过抑制肠道NF-κB/TNF-α信号级联以及全身性抑制血清TNF-α(>70%)和C反应蛋白(CRP)(>25%)得以阐明。MLE通过使谷胱甘肽(GSH)、硫代巴比妥酸反应物质(TBARs)和总抗氧化能力(TAC)水平正常化来恢复氧化还原稳态,最终保护肝肾功能。此外,MLE对血液学参数表现出适度保护作用,并伴随剂量依赖性的体重维持。这些发现将MLE确定为一种有前景的天然辐射防护剂,并为其进一步开发作为减轻辐射诱导的全身和组织改变的辅助策略提供了机制基础。
本研究以金虎尾(Malpighia glabra L.)叶片为对象,系统分离了其生物活性成分,并在体内模型中评估了叶片提取物(MLE)对γ-辐射诱导的氧化应激和炎症损伤的防护作用及机制。研究背景方面,γ-辐射在癌症治疗中虽具疗效,但会通过过量活性氧(ROS)生成和持续性炎症反应对正常组织造成严重损伤,影响患者生活质量。目前合成的巯基类辐射防护剂因毒性限制临床应用,而天然产物因其低毒性和多靶点作用成为替代研究方向。金虎尾果实富含酚类、黄酮和抗坏血酸,已被证实具有抗氧化和辐射防护活性,但其叶片成分及生物活性研究尚不充分。因此,研究人员首次对金虎尾叶片的主要生物活性成分进行了系统分离与结构鉴定,并深入探究了全水提物在γ-辐射大鼠模型中的防护效果及分子机制。

研究人员从金虎尾叶片的水提物中,经石油醚脱脂、乙醇沉淀多糖、乙酸乙酯萃取后,结合正相硅胶柱色谱和Sephadex LH-20凝胶柱色谱,分离出6个纯化合物,并通过NMR和MS技术鉴定其结构,包括五环三萜β-异山柑子醇、黄烷-3-醇阿夫儿茶素、二氢黄酮醇苷恩格列汀、阿夫儿茶素3-O-鼠李糖苷、山柰酚7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷和山柰酚3-O-芸香糖苷。动物实验方面,研究人员先以瑞士白化小鼠进行急性毒性试验,确认MLE在2000 mg/kg剂量下无死亡和行为异常,安全性高。随后在角叉菜胶诱导的大鼠足跖肿胀和痛觉过敏模型中,MLE剂量依赖性地抑制足跖肿胀并提高痛阈,确认其抗炎和镇痛活性。据此筛选出300和500 mg/kg两个有效剂量,用于后续γ-辐射防护实验。主实验采用24只Wistar大鼠随机分为4组:对照组、单纯照射组(Rad)、照射+MLE 300 mg/kg组、照射+MLE 500 mg/kg组,除对照组外,各组均接受6 Gy全身急性照射(剂量率0.33 Gy/min,137Cs源),MLE于照射前3天至照射后2天连续灌胃给药,第6天处死取样。

在辐射防护研究结果中,体重变化显示单纯照射组体重下降7.5%,而MLE 300和500 mg/kg组分别将体重下降幅度缩减至2.6%和转为正常增长8.6%,表现出剂量依赖性保护效应。血液学和脾脏组织方面,照射组白细胞计数和血小板计数显著降低,脾脏白髓萎缩、淋巴细胞严重耗竭;MLE 500 mg/kg治疗后白细胞计数轻度恢复(14.3%),脾脏充血减轻,白髓结构改善,但血红蛋白、红细胞和血细胞比容未见明显改变,这可能与5天疗程过短有关。系统抗氧化和抗炎指标方面,照射组血清总抗氧化能力(TAC)和谷胱甘肽(GSH)分别下降23.9%和36.9%,硫代巴比妥酸反应物质(TBARs)升高66.7%,C反应蛋白(CRP)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)分别升高54.6%和779.3%;MLE 300和500 mg/kg剂量均显著提高TAC和GSH水平,其中500 mg/kg剂量还使TBARs降低22.3%,两剂量分别使CRP降低25.4%和29.7%,使TNF-α降低74.1%和74.9%。肠道保护方面,照射诱发肠道GSH下降18.8%、TBARs升高65.9%,同时肠组织NF-κB表达和TNF-α水平分别升高484.2%和326.9%,并出现绒毛萎缩、杯状细胞丢失及炎性浸润;MLE处理显著增加肠GSH(分别+29.4%和+30.3%),500 mg/kg剂量使TBARs降低22.3%,两种剂量均大幅抑制肠TNF-α(约79%)和NF-κB表达(72.1%和77.5%),组织学上绒毛结构明显修复,损伤评分显著降低。肝肾功能方面,照射导致血清ALT、AST和肌酐分别升高28.1%、49.1%和22.7%,并出现肝细胞坏死、肾小管上皮坏死;MLE 300和500 mg/kg分别使ALT降低10.1%和22.7%,使AST降低41.4%和44.2%,500 mg/kg组肌酐水平下降4.75%,组织病理显示肝细胞再生和肾小管损伤明显减轻。

在讨论中,研究人员指出MLE的辐射防护作用归因于其丰富的黄酮类和三萜类成分。其中山柰酚通过增强谷胱甘肽还原酶和过氧化物酶活性发挥抗氧化作用,阿夫儿茶素可降低丙二醛并增强抗氧化酶,恩格列汀通过AMPK/SIRT通路维持线粒体功能保护肠道,β-异山柑子醇可能参与调控NF-κB炎症级联。这些成分的协同效应抑制了自由基对组织的攻击和炎症通路的激活,从而维持了肠道、肝脏、肾脏和脾脏的结构与功能完整性。该研究克服了以往仅关注金虎尾果实的局限性,首次综合揭示了叶片提取物的活性成分和辐射防护机制,为其作为天然、低毒、多靶点辐射防护剂的临床转化奠定了实验基础。研究结论明确:MLE通过抗氧化和抗炎活性显著减轻了急性γ-辐射引起的全身性炎症和组织损伤,保持了多个腹部器官的形态学与功能性完整,是一种具有开发前景的天然辐射防护剂。
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