索科特拉樹葉提取物的生物活性、UHPLC-MS植物化學譜及計算研究揭示其抗炎與抗癌潛力

《Scientific Reports》：Biological activity, UHPLC-MS phytochemical profiling, and computational studies of the leaf extract of Acridocarpus socotranus

【字體： 大 中 小 】 時間：2025年12月05日 來源：Scientific Reports 3.9

　　

在也門索科特拉島這片生物多樣性熱點區域，生長著一種名為Acridocarpus socotranus Oliv.的特有植物，當地居民傳統上使用其干燥葉片治療風濕病和皮膚疾病。然而，這種植物的科學價值長期以來未被充分挖掘。隨著現代醫學對天然產物研究的深入，科學家開始關注這類傳統藥用植物中蘊含的治療潛力。

酶抑制劑開發是藥物發現的關鍵環節，特別是在治療糖尿病、癌癥、炎癥和皮膚疾病等領域。酪氨酸酶(TYR)是黑色素合成的關鍵酶，其過度活性會導致色素沉著 disorders；黃嘌呤氧化酶(XO)在嘌呤代謝中催化尿酸生成，是痛風治療的重要靶點；而乙二醛酶I(Glo-I)作為甲基乙二醛 detoxification 的關鍵酶，在多種癌癥中過度表達。現有抑制劑雖然有效，但常伴隨不良反應，迫切需要開發新型高效低毒的抑制劑。

在這項發表于《Scientific Reports》的研究中，來自也門、沙特阿拉伯、馬來西亞和約旦的研究團隊對A. socotranus葉片提取物進行了系統研究。他們采用UHPLC-MS技術進行植物化學成分分析，通過酶抑制實驗評估生物活性，并利用計算生物學方法探索分子機制。

研究人員主要運用了幾項關鍵技術：采用索氏提取法獲得甲醇提取物；通過UHPLC-MS技術在負離子模式下進行植物化學成分鑒定；使用酶抑制實驗測定對酪氨酸酶(包括單酚酶和雙酚酶)、黃嘌呤氧化酶和乙二醛酶I的抑制活性；通過MTT法評估對結直腸癌(HCT116、SW480)、乳腺癌(MCF7、MDA-MB-231)和前列腺癌(PC3)細胞系的細胞毒性；利用分子對接技術研究植物化學成分與Glo-I(PDB ID: 3VW9)和tablysin-15(PDB ID: 3U3U)的相互作用。

Phytochemical composition

研究首次通過UHPLC-MS分析鑒定了25種化合物，涵蓋生物堿、萜類、黃酮類、香豆素、苷類、甾體等七大類。總酚含量測定顯示為95.6±4.90 mg GAE/g。特別值得注意的是，研究人員首次在該植物中發現了nigrifactin生物堿，該化合物此前僅從鏈霉菌屬中分離得到。

Biological activity

酶抑制實驗結果顯示，提取物對Glo-I抑制活性最強(IC₅₀0.27μg/mL)，優于陽性對照myricetin(IC₅₀0.84μg/mL)。對酪氨酸酶單酚酶和雙酚酶的IC₅₀值分別為125μg/mL和191.07μg/mL，對XO的IC₅₀為127.8μg/mL。細胞毒性實驗表明，提取物對結直腸癌細胞SW480和HCT116的抑制作用顯著(IC₅₀分別為146.3±10.9和259.7±12.1μg/mL)，而對乳腺癌和前列腺癌細胞系活性較低(IC₅₀>350μg/mL)。

Computational study

分子對接研究揭示了植物化學成分與靶點的相互作用機制。在Glo-I抑制方面，肉桂醛表現出最強結合力(-10.16 kcal/mol)，與活性位點的鋅離子配位。研究發現，fluorenes、harmala生物堿和蛋氨酸衍生物也表現出較強的鋅結合能力。

在抗炎機制研究中，研究人員發現植物化學成分能夠與tablysin-15的類二十烷酸結合口袋相互作用，表現出 antagonist-like 活性。化合物Cpd6和Cpd23與His-130和His-53形成氫鍵和水介導接觸，Cpd18靶向His-53，Cpd25與Lys-133結合，這些相互作用與已知拮抗劑相似。

Conclusion

本研究首次全面揭示了A. socotranus葉片提取物的化學組成和生物活性，證實其具有顯著的Glo-I抑制活性和結直腸癌細胞毒性。分子對接結果表明，植物化學成分能夠通過鋅離子配位與Glo-I活性位點有效結合，同時通過拮抗劑樣機制與炎癥介質相互作用。這種雙靶點作用機制使A. socotranus成為開發抗癌抗炎藥物的潛在候選資源。特別是其對結直腸癌細胞的特異性毒性，與Glo-I抑制活性相呼應，為結直腸癌治療提供了新思路。未來通過活性導向分離和結構優化，有望從中發現先導化合物，推動其向臨床應用發展。