Chin Chem Lett(IF=9.4):侧柏提取物中分离的穗花杉双黄酮抑制PDE4治疗银屑病

文章来源:药靶孺子牛

银屑病(Poriasis)是一种常见且复发率高的慢性炎症性皮肤病,常表现为局限或广泛分布的鳞屑性红斑或斑块,严重影响患者的生活质量。磷酸二酯酶4(PDE4)是近年来银屑病治疗领域备受关注的药物靶标之一,但目前临床使用的PDE4抑制剂如阿普斯特(Apremilast)存在胃肠道等副作用而限制了其应用。

2024年12月25日,海南大学药学院罗海彬、李宝力、黄仪有团队在Chinese Chemical Letters(IF=9.4)题为“Platycladus orientalis (L.) Franco demonstrates effective anti-psoriasis effects by inhibiting PDE4 with favorable safety profiles”的文章,从自建的1200种药用植物库进行PDE4抑制剂的高通量筛选,发现侧柏提取物的抑制活性突出,进一步提取分离确认主要活性成分为穗花杉双黄酮(Amentoflavone)。随后采用大孔树脂分离技术,富集了穗花杉双黄酮含量超过70%的黄酮有效组分,可显著降低银屑病模型细胞的增殖和炎症因子释放,在体内实验中则几乎逆转银屑病小鼠的病理表现,在新西兰兔上进行的亚急毒评价中也未发现任何毒副作用,具有良好的开发前景。

作者利用内部的1200种中草药甲醇提取物文库进行了一项PDE4抑制剂筛选。其中,侧柏的甲醇提取物在低至0.2 μg/mL的浓度下显示出显著的PDE4抑制活性,达到42.7%。进一步研究不同极性组分提取物PDE4的抑制活性,发现侧柏石油醚组分活性最强,HPLC分析及柱层析纯化分离出5个化合物,myricitrin、quercitrin、afzelin、amentoflavone(AMF),以及hinokiflavone,其中AMF显示出最强PDE4抑制活性(图1、表1)。

图1 对中药文库进行PDE4D抑制筛选发现了侧柏

表1 侧柏提取物及化合物对PDE4D的抑制活性

此外,MST证实AMF与PDE4的结合,分子对接预测了结合模式(图2)。

图2 AMF与PDE4的结合验证及结合模式

AMF是一种众所周知的双黄酮类化合物,据报道具有多种生物活性,如抗炎、抗肿瘤等。最近,作者从另一种药用植物翠云草(Selaginella uncinata,卷柏科卷柏属植物)中分离到AMF,证实AMF是一种有效的PDE4抑制剂,具有显著的抗纤维化作用。然而,包括侧柏和卷柏在内的植物粗提取物中AMF的含量相对较低(6.2%),这使得获得大量纯AMF具有挑战性。

作者开发了一种大孔树脂纯化方案提高黄酮类化合物的含量,有效地将AMF含量从6.2%浓缩到72.3%,所得到的富集提取物被称为富黄酮提取物(flavonoid-rich extract,FLDs)。值得注意的是,FLDs表现出与纯AMF相当的PDE4抑制活性,这表明制备的FLDs和纯化的AMF可能在治疗PDE4相关炎症性疾病(如银屑病)方面具有相似的治疗潜力。

作者利用M5诱导的HaCaT细胞模型评估AMF和FLDs的体外抗银屑病作用,发现AMF和FLDs均能有效抑制异常细胞增殖,并显著降低多种炎性细胞因子的表达水平。这些结果表明AMF和FLDs在缓解银屑病过度增殖和炎症特征方面具有潜力(图3)。

图3 AMF或FLDs体外能有效抑制过度增殖和炎症

此外,在咪喹莫特(IMQ)诱导的银屑病样小鼠模型中,口服AMF与Apremilast(阳参)相比,显示出更好的效力,减轻皮肤红斑、结垢、皮肤厚度和PASI的严重程度。FLDs软膏局部给药,与AMF和Apremilast相比,表现出更明显的治疗效果,这表明五种黄酮类化合物对PDE4具有协同作用(图4)。

图4 AMF和FLDs在体内可有效缓解银屑病皮炎

此外,FLDs升高cAMP水平,降低炎症因子水平,显著减少角质细胞增殖,导致角质层更薄。免疫组织化学分析显示FLDs治疗组的CD3+ T细胞和TNF-α的表达显著降低,这两种细胞都是银屑病炎症和免疫反应的关键标志物。这些结果表明FLDs显著改善了银屑病的病理特征(图5)。

图5 AMF和FLDs增加银屑病小鼠cAMP并降低了几种标志物表达水平

为了进一步评估FLDs作为银屑病候选药物的潜力,作者对小鼠和新西兰兔进行了局部刺激性和亚急性毒性的综合评估,发现FLDs在擦伤和正常皮肤上均无刺激性、安全性和无毒性,证实FLDs是一种安全且有前途的治疗牛皮癣的候选药物(图6)。

图6 FLDs对小鼠和新西兰兔均无刺激性、安全、无毒

总结

研究对1200种中药植物提取物的内部库进行广泛筛选,确定具有良好安全性的侧柏黄酮提取物(flavonoid-rich extract,FLDs),其在体外和体内的抗银屑病效果优于单一活性成分(AFM)和批准PDE抑制剂阿普斯特。作为PDE4抑制剂,有效缓解IMQ诱导的小鼠银屑病症状,逆转病理性皮肤变化并降低炎症细胞因子水平。此外,小鼠和家兔的亚急性毒性研究证实了FLDs的安全性,显示对皮肤、器官或血液生化参数没有不良影响(图7)。这些发现表明侧柏FLDs是一种有前景的银屑病治疗新候选药物。

图7 侧柏提取物中分离的穗花杉双黄酮抑制PDE4治疗银屑病

参考文献
https://doi.org/10.1016/j.cclet.2024.110795