基于气相色谱-质谱联用及分子对接技术解析苦瓜植物化学成分对邻苯二甲酸二异壬酯与苯并[a]芘神经毒性的抑制作用及其阿尔茨海默病治疗潜力

推荐 为应对环境污染物邻苯二甲酸二异壬酯（DiNP）和苯并[a]芘（B[a]P）引发的神经毒性及阿尔茨海默病（AD）病理进程，研究人员通过气相色谱-质谱联用（GC-MS）和分子对接技术，系统分析了苦瓜（Momordica charantia）的植物化学成分。结果显示，2-环戊烯-1-酮-2-羟基和19-环甾烷-24(28)-烯-3-醇-4,14对β淀粉样蛋白（Aβ）和乙酰胆碱酯酶（AChE）具有强结合活性（结合能分别为-8.2至-9.9 kcal/mol），提示其抑制淀粉样聚集和AChE活性的潜力，为AD治疗提供了新思路。

　　

论文解读
研究背景与问题提出
阿尔茨海默病（AD）作为全球最常见的神经退行性疾病，其特征性病理包括β淀粉样蛋白（Aβ）聚集、tau蛋白过度磷酸化及乙酰胆碱酯酶（AChE）活性异常¹。近年研究指出，环境污染物如邻苯二甲酸二异壬酯（DiNP）和苯并[a]芘（B[a]P）通过诱导氧化应激和神经炎症加剧AD进程²。DiNP作为增塑剂广泛存在于塑料制品中，可通过干扰胆碱能系统破坏AChE功能³；而B[a]P作为多环芳烃，通过产生活性氧（ROS）促进Aβ沉积⁴。然而，现有研究多聚焦单一毒性机制，缺乏对天然产物协同干预潜力的系统性评估。

为应对这一挑战，Centurion University of Technology and Management（印度）的研究团队以传统药用植物苦瓜为研究对象，整合气相色谱-质谱联用（GC-MS）与分子对接技术，系统解析其植物化学成分对DiNP和B[a]P诱导神经毒性的抑制作用。

关键技术方法
研究采用GC-MS对苦瓜乙醇提取物进行成分鉴定，并通过分子对接模拟9种主要活性成分（如2-环戊烯-1-酮-2-羟基、19-环甾烷-24(28)-烯-3-醇-4,14）与Aβ（PDB ID: 3NYL）及AChE（PDB ID: 7D9O）的结合模式，评估其抑制活性。

研究结果
植物化学成分鉴定
GC-MS分析显示苦瓜提取物富含黄酮类、萜烯类及酚酸类化合物（表1），其中2-环戊烯-1-酮-2-羟基和19-环甾烷-24(28)-烯-3-醇-4,14被确定为关键活性成分。

分子对接分析
结果显示，2-环戊烯-1-酮-2-羟基与Aβ（3NYL）和AChE（7D9O）的结合能分别为-8.2 kcal/mol和-9.0 kcal/mol，而19-环甾烷-24(28)-烯-3-醇-4,14的结合能更高达-8.5 kcal/mol（Aβ）和-9.9 kcal/mol（AChE），表明其通过占据活性位点抑制蛋白功能（图1）。

DiNP与B[a]P毒性验证
In silico预测表明，DiNP对AChE和Aβ的结合能分别为-10.0 kcal/mol和-10.5 kcal/mol，显著高于B[a]P（-8.3 kcal/mol和-8.7 kcal/mol），提示DiNP具有更强的神经毒性潜力。

研究结论与意义
苦瓜提取物通过多靶点调控机制（抑制Aβ聚集和AChE活性）展现出显著的神经保护作用。其中，2-环戊烯-1-酮-2-羟基和19-环甾烷-24(28)-烯-3-醇-4,14因其高结合亲和力成为潜在先导化合物。研究不仅验证了苦瓜在AD治疗中的价值，还为环境污染物相关神经毒性的天然干预策略提供了科学依据。未来需通过体内实验进一步验证其药效及安全性。

补充说明
AChE（乙酰胆碱酯酶）是调控神经递质乙酰胆碱水平的关键酶，其异常活性与AD患者认知衰退密切相关⁵；Aβ（β淀粉样蛋白）的异常聚集是AD核心病理标志物⁶。本研究通过多组学技术整合，为开发靶向AChE/Aβ双通路的多功能药物奠定了基础。