Thymus riatarum (H&M)提取物的抗炎和抗氧化活性：针对NOS-2和一氧化氮信号通路的体外和计算机模拟研究

《Pharmacological Research - Natural Products》：Anti-Inflammatory and antioxidant activities of Thymus riatarum (H&M) extracts: in vitro and in silico study targeting NOS-2 and Nitric Oxide signaling pathways.

本研究测定了摩洛哥特氏百里香水提物的化学成分、抗氧化和抗炎活性，并利用分子对接分析其与NOS-2酶的相互作用，结果发现其具有显著的抗氧化和抗炎作用，可作为天然药物来源。

　　

Hamza El Finou | Soumia Moujane | Lhoussaine El Rhaffari

摩洛哥梅克内斯穆莱伊斯梅尔大学自然科学、健康与环境实验室，理学院

摘要

引言

Thymus riatarum（H&M）是摩洛哥特有的唇形科植物。本研究旨在确定TR水提取物的化学成分、抗氧化和抗炎特性。此外，还使用分子对接方法对NOS-2（参与炎症过程的主要酶）进行了计算机模拟研究。

方法

为了评估抗氧化能力，使用了2,2-二苯基-1-吡啶基肼（DPPH）和2,2-偶氮双[3-乙基-苯并噻唑啉-6-磺酸]（ABTS）自由基作为指标。通过测量提取物抑制LPS激活的BV2细胞（小胶质巨噬细胞）产生一氧化氮（NO）的能力来评估其抗炎效果。采用高效液相色谱（HPLC）分析鉴定酚类化合物。

结果

TR水提取物表现出强抗氧化活性，DPPH和ABTS试验的IC₅₀值分别为0.21 ± 0.04 mg/mL和0.55 ± 0.29 mg/mL。此外，TR水提取物能够显著（p<0.01）抑制LPS激活的BV2细胞中的NO生成，使NO浓度从17.12 μM（阳性对照）降至5.40 μM。HPLC分析鉴定出绿原酸、香豆酸、香草酸、抗坏血酸、迷迭香酸、芦丁和咖啡酸等成分。分子对接模拟显示TR提取物中的化合物与NOS-2的血红素结构域具有较高的亲和力。

结论

本研究表明TR可作为优良的天然抗氧化剂和抗炎剂来源。

引言

芳香植物和药用植物（MAP）在人类治疗中的使用有着悠久的历史，并随着人类文明的发展而演变。然而，近年来人们对MAP药理特性的科学研究兴趣日益增加，目的是寻找替代现代医学中使用的化学物质，因为这些化学物质可能存在对人类健康的副作用[1]。近年来，人们特别关注抗氧化活性，因为它在预防心血管疾病、癌症、糖尿病、高血压和阿尔茨海默病等慢性疾病方面通过对抗氧化应激发挥作用[2],[3],[4]。一些研究还表明，抗氧化剂可以延缓阿尔茨海默病的进展，这在老年人群中尤为明显[5]。 在传统医学中，越来越多地使用药用植物来治疗各种炎症反应，尤其是风湿病。如今，人们对植物来源的抗炎物质越来越感兴趣，因为它们相比传统抗炎药具有优势，包括没有副作用[6]。植物化学成分的种类极其丰富，其作用范围也很广泛。其中一些植物化学成分具有抗炎作用，许多成分被认为通过阻断环氧化酶和脂氧合酶途径以及其他机制发挥作用[6]。体外和体内研究表明，某些植物中的多酚可以影响参与花生四烯酸（AA）代谢的酶活性，包括磷脂酶A2、环氧化酶和脂氧合酶。多酚对这些酶的抑制作用可减少AA、NO^-、前列腺素和白三烯的生成，而这些物质是炎症的介质[7]。 唇形科植物是地中海地区最大的植物科，包含约7100种物种。由于其在传统医学、食品和化妆品中的用途，许多唇形科植物被认为具有重要意义[8]。Thymus是唇形科中最大的属之一，摩洛哥发现了21种Thymus物种，其中12种为特有物种，分布于整个地中海地区[9]。这些物种被用作食品添加剂、防腐剂以及调味品和香料[10]。它们的油和提取物也被用于牙膏和除臭剂等化妆品中[11]。据报道，Thymus属具有很强的抗菌[11]和抗氧化[12]特性。Thymus riatarum（H&M）是摩洛哥特有的物种，尤其在摩洛哥里夫地区。由于其地域局限性，关于该物种的研究非常少。本研究旨在确定其总酚类和黄酮类含量，并通过高效液相色谱（HPLC）分析多酚的化学结构。从药理作用方面来看，通过DPPH、ABTS和一氧化氮试验评估了其抗氧化和抗炎特性。还对Thymus riatarum（H&M）水提取物中鉴定出的酚类化合物针对NOS-2酶进行了计算机模拟研究。

植物材料

植物材料

Thymus riatarum（H&M）样本采集自塔扎地区“Bab Boudir”公社的山区（北纬34°4’31.106”，西经4°7’19.329”，海拔1289米）。样本被小心地放置在冷却器中，直接带回实验室。随后在摩洛哥梅克内斯穆莱伊斯梅尔大学的Bioactives、健康与环境实验室进行了鉴定，并将一份精心制备并标记的参考样本存档，编号为RAB114240。

总酚类和黄酮类含量

分析结果显示，Thymus riatarum中含有高量的多酚（297.5±0.07 mg GAE/g DM）和黄酮类（73.9±0.015 mg RE/g DM）。

HPLC分析

药用植物是活性代谢物的已知来源，已有大量研究致力于分离决定其生物特性的化合物。其中一些研究促成了目前用于治疗的新药物的发现[24]。对Thymus riatarum（H&M）提取物的HPLC分析显示其富含酚类化合物。

讨论

就酚类化合物含量而言，我们的结果高于Aouam等人的研究[25]，也高于其他Thymus物种，如Thymus caramanicus、Thymus satureioidis和Thymus vulgaris（总酚类含量分别为124.30 mg GAE/g DM、48.43 mg GAE/g DM和165.1 mg GAE/g DM[28],[29]。 另一方面，Thymus riatarum（H&M）提取物中的总黄酮类含量也高于Aouam等人的研究结果[25]。

局限性

尽管研究结果强调了Thymus riatarum（H&M）提取物的抗炎潜力及其抑制NOS-2酶生成NO的能力，支持了这种植物的传统用途，但研究仍存在一些局限性。体外和计算机模拟的结果无法完全反映体内的复杂情况。此外，所使用的细胞系无法完全模拟人体组织和实际的免疫相互作用。

结论

根据本研究的结果，Thymus riatarum（H&M）是一种原产于摩洛哥的特有Thymus物种，表现出显著的抗氧化和抗炎活性，这可能与其中较高的酚类和黄酮类含量有关。据我们所知，这项工作是首次全面研究通过浸提法制备的Thymus riatarum（H&M）水提取物的化学成分、抗氧化能力和抗炎潜力。

伦理批准

不适用。

资金支持

该项目由摩洛哥穆莱伊斯梅尔大学的机构大学合作计划（CUI-UMI）通过比利时哈瑟尔特大学的VLIR-UOS计划资助，项目编号为PAM-P6（合同编号MA2017IUC038A104）。

作者贡献声明

Lhoussaine El Rhaffari：撰写、审稿与编辑、数据可视化、监督。 Soumia Moujane：方法学设计、实验实施、概念构思。 Hamza El Finou：初稿撰写、方法学设计、实验实施、数据分析、概念构思。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢比利时哈瑟尔特大学生物医学研究所的免疫学与感染学部门的支持。

临床试验编号

不适用。

出版同意

不适用。

利益冲突

作者声明不存在可能影响本研究结果的已知财务利益或个人关系。