背景:Shirakiopsis indica (Willd.)(大戟科),一种在亚洲地区发现的红树林物种,是一种流行的民间植物。在当地,这种植物传统上用于治疗各种疾病,特别是止痛。因此,本研究调查了S. indica果实甲醇提取物(SIF-ME)的神经药理学、解热、溶栓和驱虫特性。方法:使用多种生物活性测定评估神经药理学活性,使用酵母诱导发热法在瑞士白化小鼠模型中研究解热效果。采用人血凝块溶解法评估溶栓活性,同时在Tubifex tubifex上测试体外驱虫特性。从文献综述中也报告了SIF-ME中的植物化学成分,这些成分进一步进行了分子对接、PASS预测和ADME/T分析以验证湿实验室结果。结果:在高架十字迷宫试验中,400 mg/kg的SIF-ME表现出显著的抗焦虑效果(在开放臂停留时间为200.16 ± 1.76秒,p < 0.001)。经SIF-ME处理的小鼠表现出增加的头部探洞行为并在光盒中停留更长时间,分别在洞板试验和明暗箱试验中确认了强效的抗焦虑活性。它(400 mg/kg)还显著减少了强迫游泳试验和尾悬挂试验中的抑郁行为(分别为98.2 ± 3.83秒和126.33 ± 1.20秒)。该提取物引起了强烈的运动活动,导致小鼠的移动性随着时间逐渐减少,在旷场试验和洞交叉试验中均有体现。使用酵母诱导发热法,SIF-ME(400 mg/kg)的解热效果最小,而它(100 μg/mL)在69.33 ± 2.51分钟内杀死T. tubifex,表明具有显著的驱虫作用。SIF-ME显著减少了67.74%的血凝块(p < 0.001),相比之下对照组仅减少了5.56%。上述发现也由计算机模拟分子对接研究预测。根据分子对接研究,提取物的成分对各种人类靶受体的结合亲和力范围为0至−10.2 kcal/mol,表明可能具有药理活性。结论:这些结果表明SIF-ME可以作为具有神经药理学、驱虫、溶栓和解热特性的化合物的有希望的天然来源。
关键词:Shirakiopsis indica;抗焦虑;抗抑郁;解热;溶栓;驱虫
1. 引言
在世界上,焦虑和抑郁症是最常见的两种精神疾病,并且复杂多样[1]。根据世界卫生组织报告,焦虑症影响全球几乎4.4%的人口(约3亿人)[2]。遗传、表观遗传和环境因素会影响焦虑和抑郁,引导更多的病理生理学复合体朝正确的方向发展[3]。悲伤、缺乏兴趣或愉悦感、内疚、低自尊、不安的夜晚或不规律的饮食模式、疲劳和注意力差都是抑郁症状的表现,这可能导致自杀。人类大脑疾病会引起焦虑并显著降低一个人进行日常任务和舒适生活的能力。恐惧和焦虑是焦虑症的两个症状[4,5]。选择性5-羟色胺再摄取抑制剂、选择性5-羟色胺和去甲肾上腺素再摄取抑制剂、普瑞巴林、三环类抗抑郁药、丁螺环酮、苯二氮卓类和单胺氧化酶抑制剂是用于治疗焦虑症的药物[6]。三环类抗抑郁药、单胺氧化酶抑制剂、选择性5-羟色胺再摄取抑制剂、5-羟色胺和去甲肾上腺素再摄取抑制剂、去甲肾上腺素和多巴胺再摄取抑制剂以及5-羟色胺拮抗剂和再摄取抑制剂是用于药理治疗抑郁症的药物[7]。例如,三环类抗抑郁药通过提高脑中去甲肾上腺素和5-羟色胺水平并防止5-羟色胺、去甲肾上腺素和多巴胺的酶促分解来缓解抑郁[8]。合成抗抑郁药和抗焦虑药可能引起严重副作用,如头痛、性功能障碍、成瘾、癫痫发作和自杀念头。为了避免危险的副作用,许多患者倾向于使用草药来治疗抑郁、焦虑、压力和其他在全球范围内不断增加的精神疾病症状[9]。
失眠是一个影响各个年龄段人群的常见问题。这一常见且严重的障碍可能对任何年龄个体的日常功能、健康和生活质量产生负面影响[10]。通常给表现出抑郁、焦虑和担忧的人群服用镇静剂。短期使用这些药物可能是有益的,但长期使用可能导致药物成瘾。因此,正在开展研究以寻找安全可靠的天然药物来源,最终开发出安全的镇静剂[11]。
再次,发烧(发热)是身体免疫生理反应的一个例子,当感染或炎症刺激时会引发一系列反应,通过生化反应产生各种内源性致热原[12]。受损组织可导致移植物排斥、感染、癌性肿瘤、其他疾病以及发热或超高热。前列腺素E2(PGE2)在下丘脑前视区附近合成,可能因大量促炎介质如TNF-α、白细胞介素-1β和白细胞介素-α的高产量引起体温升高[13]。尽管严重副作用如胃黏膜紊乱在罕见情况下进展到溃疡状态,市面上有许多药物可用于减轻发热的发生率。最近,关于天然植物药的研究兴趣增加,以寻找无副作用的新草本退烧化学物质来对抗传统药物引起的不良状况[14]。
再次,血栓形成是血块,可能导致冠状动脉异常,如急性心肌梗死和致命脑出血。静脉注射肝素因其可行性、安全性和效力成为血栓的一线治疗方法[15]。由于价格比其他溶栓药物便宜,链激酶和尿激酶经常使用;然而,它们也很危险,因为可能导致严重出血、再闭塞和再梗死[16]。
由寄生线虫、吸虫、绦虫和其他幼虫昆虫侵染会导致支气管炎、贫血、嗜酸性粒细胞增多、营养不良和许多其他症状在人类和其他动物中。这被称为蠕虫病[17]。寄生虫免疫调节的概念在全球范围内涵盖免疫反应抑制、病原体分散和转化的过程。在此期间,免疫反应经常进展产生病理变化,这是许多蠕虫感染的主要病因[18]。合成药物,如吡喹酮(烟碱乙酰胆碱受体激动剂)、β-微管蛋白和苯并咪唑类(甲苯咪唑和阿苯达唑),被用于控制世界各地的蠕虫病。这些药物通过阻断谷氨酸门控氯通道关闭,从而导致超极化,非常有效地治愈蠕虫病,但它们有一些副作用[19]。长期使用合成驱虫/杀幼虫药物导致的几种寄生虫疾病的耐药性是一个重要问题。从植物中获得的粗制化合物相对无副作用,但对治疗寄生虫病的效果较差。在欠发达国家,传统的治疗蠕虫病的方法涉及使用多种药用植物。因此,利用植物来源的药物治疗寄生虫感染的兴趣日益增长[20]。
生物学领域的研究人员目前正通过计算生物学创造巨大的机会,这验证了他们的发现。计算机模拟筛选可以准确描述植物化学成分的药理活性。计算机辅助药物开发(CADD)技术和分子对接已被证明通过计算机模拟过程在有限时间内开发和研究药物设计。成功的分子对接过程应能确定配体在结合位点的状态和蛋白质结构的物理化学关系[8,21]。
由于药用植物包含具有各种活性的独特化合物来治疗不同疾病,其在药物发现中的重要性不断增加。世界上80%的人直接或间接使用草药或传统药物[22]。植物提取物的生理和药理特性可以归因于通过植物化学研究发现的某些化合物[23]。天然药物与合成药物一样能够治疗疾病,但副作用较少[24]。目前,寻找来源于Shirakiopsis的精神疾病替代药物的现状显著改善。在东亚,Shirakiopsis indica (Willd.)属于Shirakiopsis属和大戟科。它可以在各种水体特征中找到,包括河流、海滩和红树林森林。关于Shirakiopsis属植物药用品质的研究包括抗氧化、抗炎、镇痛、细胞毒性和抗幽门螺杆菌效应[25]。泰国称为SaMor-Ta-Lay的Shirakiopsis indica果实是最常用于治疗胃肠道疾病的植物[26]。先前发表的最佳IC50值显示,Shirakiopsis indica的乙醇提取物对Kato III胃癌细胞系具有最强的细胞毒性效应,并且对一氧化氮合成的抑制最显著。Shirakiopsis indica果实具有显著的镇痛、抗炎和抗氧化活性[25]。在体外和体内研究中的显著药理作用以及已证实的民族植物学重要性使其成为进一步研究以探索新疗法的更合适选择。
本研究的目标是评估S. indica果实的生物活性植物化学成分和药理作用,因为之前没有关于其抗焦虑、抗抑郁、运动、解热、溶栓和驱虫特性的研究。这项研究通过呈现支持S. indica果实治疗潜力的经验数据填补了药用植物药物独特的研究空白。它通过证明其在治疗焦虑、抑郁、睡眠障碍、发热、血栓性疾病和蠕虫病方面的疗效,弥合了传统医学知识与当代科学确认之间的差距,为这些领域创新治疗的开发打开了大门。
2. 结果
2.1. 急性毒性研究
首先我们观察到的是化合物的纯化。该植物是在自然环境中采集的。口服给予1000、2000和4000 mg/kg后,在治疗后的8小时和3天观察期内未出现不利的行为变化、发病率或死亡。
2.2. 神经药理学活性
2.2.1. 抗焦虑活性
高架十字迷宫试验
高架十字迷宫法(EPM)是公认的评估物质抗焦虑效果的测试方法;它评估了小鼠的心理运动技能和情感成分,并分析了在诱发焦虑环境中的探索行为。EPM测试的基础概念是暴露于EPM的开放臂相较于封闭臂会引起更大的接近-回避冲突。使用SIF-ME(剂量为400 mg/kg)处理的小鼠在高架十字迷宫(EPM)的开放臂上停留200.16 ± 1.76秒,明显长于对照组的126.14 ± 2.41秒(p < 0.001)。标准治疗地西泮使小鼠在开放臂上停留时间更长(234.87 ± 2.72秒,p < 0.001)。然而,与对照组相比,SIF-ME(400 mg/kg)处理的小鼠在开放臂上的停留时间为59.69%,而地西泮处理的小鼠则为87.20%。
在200和400 mg/kg的剂量下,SIF-ME使小鼠在封闭臂中停留的时间更多,而在开放臂中停留的时间比地西泮处理的小鼠少。相反,与对照组相比,SIF-ME处理的小鼠在开放臂中停留的时间更多,在封闭臂中停留的时间更少。基于这些发现,可以得出结论,SIF-ME表现出显著的抗焦虑活性(补充表S1,图1A)。
图1. 使用高架十字迷宫试验(A)、洞板试验(B)和明暗箱试验(C)来检验SIF-ME的抗焦虑特性。结果显示为平均值±标准误。此部分中的符号表示相对于对照组的统计显著性:* p < 0.05;** p < 0.01;*** p < 0.001。
洞板试验
在洞板试验中,随着提取物剂量的增加,头部探洞行为的频率也在增加。在SIF-ME以200和400 mg/kg剂量处理的组中观察到了显著的头部探洞行为(分别为36.66 ± 0.88和46 ± 2.51次),与对照组(27.33 ± 1.86次)相比显著。与对照组相比,地西泮组也显示出大量的头部探洞次数(65 ± 1.15,p < 0.001)。与对照组(9 ± 0.58秒)相比,以400 mg/kg剂量处理的SIF-ME组在首次头部探洞的响应速度更快(3.67 ± 0.33秒)。可以假设SIF-ME在400 mg/kg剂量下表现出强效的抗焦虑活性,因为首次头部探洞的频率和潜伏期远高于对照处理(图1B)。
明暗箱试验
在明暗试验中,与对照组(92.5 ± 1.69秒)相比,使用SIF-ME(400 mg/kg 剂量)处理的小鼠在亮箱中停留的时间更长(132.86 ± 2.05秒;p < 0.01)。标准地西泮处理显示出显著的抗焦虑活性(p < 0.001),小鼠在亮箱中停留了相当长的时间(195.24 ± 3.41秒)。另一剂量200 mg/kg并未显示出抗焦虑活性,因为小鼠在亮箱中停留的时间较短(62.73 ± 2.91秒),而在暗箱中停留的时间较长(237.267 ± 2.91秒)与对照组小鼠相比。然而,转换次数被标准地西泮处理和SIF-ME在两个剂量下均有所降低(表1,图1C)。
表1. 通过明暗箱测试评估抗焦虑活性。所有数值均以平均值±标准误表示,统计分析使用单因素方差分析(ANOVA)。随后,n = 5用于Dunnett多重比较测试,* p < 0.05,** p < 0.01,*** p < 0.001,与对照组相比。
2.2.2. 抗抑郁活性
强迫游泳试验
在这个测试中,SIF-ME表现出显著的抗抑郁活性并且呈剂量依赖性。根据强迫游泳试验,SIF-ME在200和400 mg/kg剂量下减少了小鼠的不动时间(分别为137.87 ± 2.77秒和98.2 ± 3.83秒)。标准氟西汀治疗显著减少了不动时间(89.26 ± 1.57秒,p < 0.001),与对照组(187.47 ± 2.46秒)相比。400 mg/kg剂量的SIF-ME的不动百分比增加了47.62%,与对照组相比(补充表S2,图2A)。
图2. 强迫游泳(A)和尾悬挂试验(B)用于检测SIF-ME的抗抑郁特性。结果以平均值±标准误表示。此部分中的符号表示相对于对照组的统计显著性:** p < 0.01;*** p < 0.001。
尾悬挂试验
与对照组(214.66 ± 3.28秒)相比,SIF-ME在200和400 mg/kg剂量下显著减少了不动时间(分别为182.66 ± 2.40秒和126.33 ± 1.20秒)。氟西汀同样显著减少了不动时间(71.33 ± 2.33秒,p < 0.001)。与对照组相比,SIF-ME在400 mg/kg剂量下不动时间减少了41.15%。所有这些结果表明,与对照组相比,SIF-ME具有显著的抗抑郁活性,但不如阳性对照氟西汀显著(图2B)。
2.2.3. 运动活性
开场试验
在开场试验中,与对照小鼠(66.33±1.76)相比,经SIF-ME处理的小鼠(200和400 mg/kg)显著减少了穿越的方格数量(分别为38.33 ± 1.33和25.33 ± 1.45),在120分钟后。标准药物地西泮也显著减少了小鼠的运动(26.66 ± 2.60,p < 0.001)。由于小鼠的运动随时间减少,并且与对照组相比显著,这种提取物对运动活性有显著影响(补充表S3,图3A)。
洞交叉试验
运动活性也通过洞交叉试验进行评估。在此试验中,SIF-ME诱导的小鼠显示出剂量依赖性的显著运动活性。在120分钟时,SIF-ME(400 mg/kg剂量)显著减少了小鼠的洞交叉次数(7.33 ± 0.33,p < 0.01),而地西泮导致的洞交叉数为4.33 ± 0.88(表2,图3B)。
图3. 开场试验(A)和洞交叉试验(B)用于检测SIF-ME的运动特性。结果以平均值±标准误表示。此部分中的符号表示相对于对照组的统计显著性:* p < 0.05;** p < 0.01;*** p < 0.001。
2.3. 解热活性
酵母诱导发热法
在此测试中,与对照组相比,SIF-ME显示出适度的解热效果。在这项研究中,通过皮下注射酵母悬浮液引起发热。经过180分钟的治疗,SIF-ME(400 mg/kg)将直肠温度降至99.3 ± 0.53°F,而对照组为99.53 ± 0.96°F。在120分钟时,对乙酰氨基酚显著降低了直肠温度至99.2 ± 1.12°F(p < 0.05)(表3,图4A)。
图4. 酵母诱导发热试验(A)、人血凝块溶解试验(B)和Tubifex tubifex寄生虫的体外测试(C)用于检测SIF-ME的解热、溶栓和驱虫特性。结果以平均值±标准误表示。此部分中的符号表示相对于对照组的统计显著性:*** p < 0.001。
表3. 通过酵母诱导发热法评估解热活性。
2.4. 溶栓活性
人血凝块溶解法
SIF-ME的溶栓活性通过人血凝块溶解法进行评估。在此测试中,SIF-ME显示出显著的血凝块溶解率为67.74%(p < 0.001),而对照组显示为5.56%。标准链激酶显示出显著的凝块溶解率为74.19 ± 0.66%(p < 0.001)。这一结果表明SIF-ME具有强效的溶栓活性(图4B)。
2.5. 驱虫活性
Tubifex tubifex的体外驱虫测试
与参考药物阿苯达唑相比,本研究表明SIF-ME具有剂量依赖性的驱虫活性。在10、25、50和100 μg/mL的剂量下,提取物分别在79.33 ± 2.51、71 ± 3.60、60.66 ± 3.21和38.33 ± 3.51分钟内麻痹了Tubifex tubifex。阿苯达唑(10 μg/mL)在19.33 ± 1.52分钟内使寄生虫失去活动能力。提取物在150.33 ± 2.51、123.66 ± 2.88、99.33 ± 3.21和69.33 ± 2.51分钟内分别杀死Tubifex tubifex,剂量为10、25、50和100 μg/mL。标准阿苯达唑在46.33 ± 2.081分钟内杀死寄生虫,剂量为10 μg/mL(图4C)。
2.6. PASS预测研究
PASS预测分析作为一种有价值的工具,用于识别和优先考虑具有所需生物活性的化合物,指导实验设计,并提高临床前研究的效率和伦理标准。PASS基于网络的应用程序评估了18种特别选择的SIF-ME化合物的神经药理学、解热、溶栓和驱虫特性。根据结果,Pa值高于Pi的分子显示出很多分子潜力(表4)。
表4. SIF-ME建议的生物活性化合物的PASS预测。
2.7. 计算机模拟研究
2.7.1. ADME/T研究
分子对接中的ADME/T(吸收、分布、代谢、排泄和毒性)研究的目的是在实验验证之前评估潜在化合物的药物相似性和安全性。ADME/T分析预测化合物在体内的行为,确保其具有良好的药代动力学和毒性特征。基于该研究,每个分子都符合Lipinski的要求并且可以口服。在线admetSAR服务器(
表5. SIF-ME选定化合物的计算机模拟AdmetSAR和药物相似性研究。
2.7.2. 分子对接研究
分子对接用于研究SIF-ME中植物化学元素与特定蛋白质靶标的相互作用。补充表S4显示了每种活性的综合对接得分。SIF-ME选定植物化学物质的计算机模拟结合亲和力和非键合相互作用针对抗焦虑、抗抑郁、运动、解热、溶栓和驱虫活性显示在补充表S5中。
通过检查与人类单胺氧化酶(PDB: 2Z5X)的相互作用来评估选定的SIF-ME物质的抗焦虑功效。维甲酸(−10.2 kcal/mol)显示出最高的结合亲和力,其次是dro-9-菲甲醇(−9.3 kcal/mol)和β-谷甾醇(−8 kcal/mol)。维甲酸与关键残基形成了18个疏水键,表明结合紧密且对接分数高(补充图S1)。对于抗抑郁功效,β-谷甾醇(−9.7 kcal/mol)对人类5-羟色胺转运蛋白(PDB: 5I6X)的结合强度高于氟西汀(−9.1 kcal/mol)。它与关键残基形成了八个疏水相互作用,表明结合亲和力强,其次是24-noroleana-3,12-diene(−9.3 kcal/mol)和维甲酸(−9.2 kcal/mol)(补充图S2)。24-noroleana-3,12-diene(−6.3 kcal/mol)对人类GABAA受体alpha1-beta2-gamma2亚型显示出最高的结合亲和力,超过了地西泮(−4.9 kcal/mol)。它形成了四个疏水相互作用,表明对提供运动活性的受体有强烈的亲和力(补充图S3)。对于解热功效,24-noroleana-3,12-diene(−6.3 kcal/mol)对微粒体前列腺素E合成酶1(mPGES-1)(PDB: 4YK5)显示出最高的结合亲和力,形成了六个疏水键,其次是环氧木犀草酮(−5.8 kcal/mol)和β-谷甾醇(−5.4 kcal/mol)(补充图S4)。24-noroleana-3,12-diene和β-谷甾醇(−8 kcal/mol)显示出对人tPA的强烈结合,表明潜在的溶栓活性(补充图S5)。4-Noroleana-3,12-diene(−8.8 kcal/mol)显示出优于秋水仙碱结合域复合物调节剂(PDB: 1SA0)的结合,超过阿苯达唑(−6.3 kcal/mol),形成12个疏水键,表明强效的驱虫潜力(补充图S6)。
3. 讨论
抗焦虑效果表现为在开放臂中停留时间增加,这是由于对开放臂厌恶减少的原因。抗焦虑药降低主要指标,即空间指标,而致焦虑物质可能会改善它[27]。在我们的测试中,使用SIF-ME(400 mg/kg),开放臂的持续时间比封闭臂的持续时间更长。这意味着SIF-ME具有显著的抗焦虑活性。洞板测试可用于确定动物的焦虑程度;头探行为的增加可能表明一种焦虑减少的情绪[28,29]。根据我们的研究结果,SIF-ME(400 mg/kg)的抗焦虑样效果通过增加的头探行为(46 ± 2.51次,p < 0.01)和与对照相比快速的第一头探反应得到了确认。在明暗测试中,动物探索新环境的倾向与其避免明亮光线的初始倾向之间的冲突导致焦虑[30]。这种冲突可以通过过渡次数和在每个隔室中花费的时间来衡量,后者反映了随时间的习惯化[31,32],这些参数的增加被视为抗焦虑样属性的指示。我们的研究结果表明,提取物(400 mg/kg)通过增加在光室中的停留时间(132.86 ± 2.05秒,p < 0.01)显示出抗焦虑效果,而对照组为(92.5 ± 1.69秒)。
通常,抗抑郁活性通过强迫游泳测试在小鼠模型中评估。中枢神经系统(CNS)抑制反应在延长的不动时间中表现出来,而不动时间百分比的减少表明抗抑郁活性[33]。抑郁是由包括多巴胺、去甲肾上腺素和5-羟色胺在内的神经化学物质浓度下降引起的。任何抗抑郁药物都会同时增加至少一种这些化学递质的活性[34,35,36]。根据强迫游泳测试,SIF-ME在200和400 mg/kg剂量下减少了小鼠的不动时间(分别为137.87 ± 2.77秒和98.2 ± 3.83秒)。标准治疗氟西汀也在小鼠模型中显示出中枢神经系统抗抑郁效果,可能通过相同的机制起作用。尾悬挂测试的主要依据是观察在尾巴拖拽下动物的行为,这是一种不可避免的压力情况。如果成功施用抗抑郁药物,与对照组相比,不动时间将大大减少[37]。在施用SIF-ME 200和400 mg/kg剂量后,不动时间显著低于对照组,显示出显著的抗抑郁样活性。这两种方法表明提取物具有显著的抗抑郁活性。
作为中枢神经系统抑制剂,地西泮属于苯二氮卓类药物,用于治疗失眠等睡眠障碍。GABA受体的离子载体复合物包含一个苯二氮卓类药物的结合位点[38]。它们让受试者放松,减少参与度并降低活动。地西泮和其他具有镇静特性的药物减少探索性活动并延长巴比妥类药物诱导的睡眠时间[39]。在旷场测试和洞交叉测试中,任何镇静药物都会减少运动次数,这被解释为对新环境缺乏好奇心[38]。运动活性是精神警觉或清醒的标志,而运动减少是平静和困倦的标志,这可以解释为中枢神经系统兴奋性的降低[40]。SIF-ME(400 mg/kg)在120分钟内减少了跨越的方格数(25.33 ± 1.45)和洞交叉数(7.33 ± 0.33),这也影响了小鼠的运动活性,表明其运动效应。
解热药活性的一个潜在解释是对前列腺素合成的抑制,当对乙酰氨基酚阻断环氧化酶时就会发生这种情况,从而阻止前列腺素的合成[41]。解热活性是由于抑制了几种导致发热的介质[42]。在治疗180分钟后,SIF-ME(400 mg/kg)将直肠温度轻微降低到99.3 ± 0.53°F,而对照组的温度为99.53 ± 0.96°F。因此,可以推测SIF-ME可能具有解热特性,因为它含有生物活性植物化学物质,阻断前列腺素形成,正如其他镇痛药物一样,降低接受酵母注射的小鼠的直肠温度。通过减少下丘脑中的前列腺素合成,非甾体抗炎药(NSAIDS)也显示出解热作用[43]。
根据溶栓研究,凝血过程分为三个阶段:凝血酶原激活剂的生成、凝血酶生成和纤维蛋白的发展。溶栓或抗凝药物可以阻止血栓形成。消除纤溶酶纤维蛋白是溶栓机制的主要功能,它可以由非活性的纤溶酶原激活剂启动。链激酶(SK)和尿激酶(UK)通过间接凝块溶解起作用。体外溶栓研究表明,溶栓酶通过间接机制成功消除了纤维蛋白[44]。本研究表明SIF-ME能以67.74%的速率溶解血块,表明它可以在不影响正常凝血过程的情况下管理溶栓治疗。
我们当前研究的结果表明,SIF-ME在剂量依赖的方式下表现出显著的驱虫潜力。大量的缩合单宁(4.78 ± 0.34 mg/g TAE)以及诸如生物碱、单宁、黄酮类、酚类和皂苷等生物活性植物成分可能是造成这种作用的原因[25]。生物碱、单宁、酚类和其他植物化学物质可能是显著驱虫活性的原因[45]。在这种情况下,生物碱可以通过影响中枢神经系统(CNS)引起瘫痪,而单宁和多酚以特定方式附着在胃肠道(GI tract)中的游离蛋白质上,最终导致死亡。另一方面,皂苷的膜通透能力说明了其驱虫效果[46]。这些植物化学物质之一单独或组合可能是SIF-ME驱虫作用的原因。
分子对接是一种生物信息学模型,其中两个或多个分子结合形成稳定的加合物。分子对接生成许多潜在的加合物结构,然后使用软件的评分算法对其进行分级和分类。对接技术可用于估计配体的结合能、自由能和稳定性[47]。分子对接研究用于支持本研究中的生物学测试研究。它在合理药物开发过程中变得越来越重要。已知一个分子(配体)与另一个分子(通常是蛋白质)口袋中的化学结合可提供精确的药理活性。蛋白质-配体对接是在已知蛋白质结构的情况下寻找配体在蛋白质中的确切构象的过程[48]。从S. indica的甲醇提取物中提取的主要化合物显示出与人单胺氧化酶(PDB: 2Z5X)、人5-羟色胺转运蛋白(PDB: 5I6X)、人GABAA受体alpha1-beta2-gamma2亚型(PDB: 6X3T)、微粒体前列腺素E合成酶1(mPGES-1)(PDB: 4YK5)、人组织型纤溶酶原激活剂(tPA)(PDB: 1A5H)和微管蛋白-秋水仙碱:类似稳定蛋白域复合物调节剂(PDB: 1SA0)的良好相互作用,分别评估其抗焦虑、抗抑郁、运动、解热、溶栓和驱虫活性。从0到−10.2 kcal/mol的分子对接得分表明SIF-ME可能成为药物设计和发现的重要资产。表4中的PASS预测数据也支持了以上结果。
4. 以前作品报道的植物化学成分
根据Jiko等人[25]的说法,GC-MS/MS分析在SIF-ME中鉴定了大约60种化合物,峰面积在0.15%至8.29%之间变化。更多细节见表6。主要成分包括4-(3-羟丙-1-烯-1-基)-2-甲氧基苯酚(8.29%)、9-十八碳烯酰胺(7.39%)、9,12,15-十八碳三烯酸甲酯(6.02%)、24-降齐墩烷-3,12-二烯(5.93%)、9,12,15-十八碳三烯酸2,3-二羟丙酯(5.34%)、芥子醇(3.68%)、β-谷甾醇(3.5%)、甲基5,11,14-二十碳三烯酸酯(3.35%)和维甲酸(2.57%)。剩余的化合物占总量不到2%,含量较少。
表6. SIF-ME化合物的GC-MS/MS分析。
5. 材料和方法
5.1. 植物采集和鉴定
2022年7月在孟加拉国吉大港Anowara农村地区收集了干燥的Shirakiopsis indica (Willd)果实。来自孟加拉国吉大港大学的Shaikh Bokhtear Uddin教授对样品进行了分类学验证。一份凭证标本被分配了登录编号(cu/mm/3578)并存放在吉大港科技大学标本中心。所收集的果实经过清洁后在约25°C环境下遮荫干燥四周,以准备进一步加工。
5.2. 提取方法
使用搅拌机研磨2公斤干燥的S. indica果实。大约50克粉末按1份粉末比30份甲醇的比例稀释,放入干净的玻璃烧杯中并浸入1.5升甲醇中。烧杯用带孔铝箔覆盖后在40°C下超声处理30分钟。整个混合物通过Whatman No. 1滤纸(Bibby RE200;Sterilin Ltd., Newport, UK)过滤后,使用Buchii旋转蒸发器(Sigma Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)在60°C和80 rpm的控制加热条件下提取溶剂。使用这种方法完全蒸发了提取物中的甲醇。提取物的产率测量为12.50%。SIF-ME保存在玻璃瓶中,4°C下直至进行实验[49]。
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