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油茶果壳中齐墩果烷三萜皂苷抗炎活性及作用机制研究

油茶果壳中齐墩果烷三萜皂苷抗炎活性及作用机制研究 天然产物研究与开发
2024-09-10
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谢传奇1  吴来昌2  徐志勇1  李泓序1  韩晓丹1  胡居吾1  熊伟1  吴磊1* 

1 江西省科学院应用化学研究所

2 崇仁县恒康益生油茶科技有限公司


油茶(Camellia oleifera Abel)是一种山茶科油茶属绿叶植物，是世界四大木本油料作物之一，主要生长在中国的湖南、江西、福建、安徽、广东等中南部地区。已有研究表明，油茶属植物具有许多健康益处，包括抗菌、驱虫、抗皮肤病、止咳、抗氧化以及对癌症、心血管疾病和炎症等许多疾病的保护作用。油茶果壳占油茶果重量的60%以上，是传统油脂加工过程中压榨茶油产生的副产品，含有皂苷、黄酮类化合物、多糖等多种活性物质，长期未得到充分利用，对环境造成较大污染。在前期的植物化学研究中，本课题组从油茶果壳的95%乙醇提取物中分离出了一种新的27-羟基三萜皂苷，即3-O-β-D-葡萄糖苷(1″→6′)α-L-鼠李糖基27-羟基齐墩果酸-28-O-β-D-葡萄糖苷(3-O-β-D-glucopyranosyl (1″→6′) α-L-rhamnosyl 27-hydroxy oleanolic acid-28-O-β-D-glucopyranoside,OA)和一种已知的三萜皂苷齐墩果酸3-O-β-D-葡萄糖苷。齐墩果烷型三萜皂苷类化合物又称β-香树脂烷型五环三萜，在植物界分布极其广泛，在植物体内作为次生代谢产物，以游离状态、氧苷或酯苷的结合状态存在，皂苷元母核分别为D12-齐墩果烯型、13,28-环氧-齐墩果烷型、D9(11),12 -齐墩果二烯型、D11,13(18)-齐墩果二烯型和D12,15-齐墩果二烯型。齐墩果烷型五环三萜皂苷类化合物具有多种药理活性，包括保肝、抗炎、抗艾滋病病毒、抗菌、降血糖等。

巨噬细胞通过分泌一氧化氮(nitric oxide,NO)、前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)、白细胞介素1β(interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)和肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)等炎症因子，激活相关信号通路，包括丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase,MAPK)和核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)信号通路，在炎症和免疫反应的调节中发挥重要作用。脂多糖是革兰氏阴性菌细胞壁的主要成分，能持续诱导巨噬细胞的活化。MAPKs是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，与炎症反应密切相关，包含胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)、p38蛋白(p38 protein，p38)和Jun氨基端激酶(Jun N-terminal kinase,JNK)三个家族成员。MAPKs的激活可以调节炎症基因的信使核糖核酸(messenger ribonucleic acid,mRNA)转录水平，最终导致诱生型一氧化氮合成酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)、环氧合酶2(cyclooxygenase 2,COX2)、TNF-α、IL-6和IL-1β等相关分子的分泌和成熟。NF-κB是调节炎症反应的经典途径，与nod样受体家族，含pyrin结构域3(NOD-like receptor family,pyrin domain containing 3,NLRP3)炎症小体密切相关，通过激活核转位调节炎症基因的转录，最终导致相关分子的释放和巨噬细胞的活化。Chun等指出类Ebractenoid F可能是一种有效的治疗化合物，可以通过灭活NF-κB/MAPK信号通路来预防或治疗炎症相关疾病；Katola等报道了nimbolide通过双重抑制NF-κB和MAPK通路的机制来减少BV-2小胶质细胞的神经炎症；Wang等已经证明木兰花碱可能通过抑制NF-κB和MAPK信号通路的激活来发挥抗关节炎和抗炎作用。
为了继续对该植物的研究，本研究以OA为研究对象，以脂多糖诱导的RAW 264.7巨噬细胞为炎症模型，采用Griess、ELISA、Western blotting和免疫荧光等技术，评价OA对脂多糖诱导的炎症因子分泌、炎症蛋白表达和相关信号通路激活的影响，以期为针对性开发油茶果壳资源和以OA为基础的活性产品提供科学依据。

油茶果壳是油茶产业的大宗副产物，含有皂苷、黄酮、多酚和多糖等多种活性物质，具有开发利用价值。本研究以一种油茶果壳来源的齐墩果烷三萜皂苷，3-O-β-D-葡萄糖苷(1″→6′)α-L-鼠李糖基27-羟基齐墩果酸-28-O-β-D-葡萄糖苷(OA)为研究对象，以脂多糖诱导的RAW 264.7细胞为炎症模型，采用Griess、ELISA、Western blotting和免疫荧光等技术，评价了OA对脂多糖诱导的炎症因子分泌、炎症蛋白表达和相关信号通路激活的影响。结果表明，OA对脂多糖诱导的RAW 264.7细胞炎症因子分泌具有一定的抑制作用，其中对NO和PGE2的抑制作用较显著，而对TNF-α和IL-1β未见显著抑制作用；而当浓度达到20μmol/L或40μmol/L时，OA预处理对脂多糖诱导的RAW 264.7细胞NLRP3炎症小体和相关蛋白Caspase1表达具有显著的抑制作用；并且OA预处理对脂多糖诱导的RAW 264.7细胞MAPK家族ERK、p38和JNK蛋白磷酸化水平的调控受到药物处理时间的影响，当药物处理6 h以上，OA通过调控ERK和p38磷酸化水平发挥抗炎作用的几率更大；当浓度为5或10μmol/L时，OA对脂多糖诱导的NF-κB核转位具有明显的阻滞作用。这些结果提示OA可能通过调控MAPK和NF-κB信号通路发挥抗炎作用，这与报道的齐墩果烷型五环三萜皂苷类化合物具有抗炎活性以及油茶果壳通过MAPK和NF-κB信号通路抑制炎症反应是一致的。值得注意的是，IL-1β在培养液中的含量较低，导致OA对脂多糖诱导的IL-1β分泌的影响可能受到相应ELISA试剂盒检出限的影响(误差线较高)。而OA预处理对脂多糖诱导的iNOS和COX2炎症蛋白表达的抑制作用不明显，提示OA发挥抗炎作用的方式可能另有侧重，其分子机制有待进一步验证。综上所述，本研究揭示了OA的抗炎活性，为针对性开发油茶果壳资源和以OA为基础的活性产品提供科学依据。该研究成果发表在《天然产物研究与开发》2024年第8期，欢迎引用(点击左下方“阅读原文”可查看全文)。

引用格式：谢传奇,吴来昌,徐志勇,等.油茶果壳中齐墩果烷三萜皂苷抗炎活性及作用机制研究[J].天然产物研究与开发,2024,36:1378-1384. Xie CQ,Wu LC,Xu ZY,et al.Anti-inflammatory activity and mechanism of an oleanane triterpenoid saponin from Camellia oleifera fruit shell[J].Nat Prod Res Dev,2024,36:1378-1384.


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【声明】内容源于网络
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天然产物研究与开发
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