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菊苣酸是从菊科植物菊苣干燥全草提取的一种水溶性酚酸类化合物,具有抗炎、增强免疫功能和诱导细胞凋亡的作用,并能抑制透明质酸酶,保护胶原蛋白免受可导致降解的自由基的影响。
研究进展
菊苣酸在保护毛细胞免受耳毒性药物损伤中的作用
摘要:氨基糖苷类抗生素等耳毒性药物通过过量自由基产生引发不可逆的毛细胞损伤,进而导致耳毒性听力损失。菊苣酸作为一种天然酚酸化合物,近期研究揭示其通过清除自由基发挥抗氧化与抗炎特性。本研究利用转基因斑马鱼模型(pvalb3b:TagGFP)探究菊苣酸对新霉素诱导耳毒性的保护作用。实验发现,在2 h处理周期内,5 μmol/L浓度的酸未影响斑马鱼存活率,故将该浓度确立为有效耳保护浓度。通过计数前、后侧线系统神经丘内的存活毛细胞证实,预先使用5 μmol/L菊苣酸处理2 h可显著抑制新霉素诱导的毛细胞死亡,但其保护效应随时间推移逐渐减弱。末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记(TUNEL)检测与FM4-64染色分别提供原位证据:菊苣酸能减轻新霉素引发的细胞凋亡信号(TUNEL阳性率下降42.3%),并修复机械转导装置功能(FM4-64染色强度恢复至对照组的81.5%)。通过斑马鱼运动行为测试(移动距离、运动速度、旋转频率)评估耳毒性损伤后的行为学改变,发现菊苣酸预处理可有效挽救新霉素暴露导致的运动功能障碍(移动距离增加2.1 倍)。本研究证实5 μmol/L菊苣酸在2 h处理条件下通过抗氧化机制缓解新霉素诱导的神经丘毛细胞死亡。尽管菊苣酸展现出显著的耳保护效果,但由于其药理浓度与毒性浓度窗口较窄(安全系数<3),建议将其作为开发新型安全耳保护剂的先导化合物进行结构优化。
结论:本研究是首次系统评估咖啡酸(CA)对转基因斑马鱼(pvalb3b:TagGFP)毛细胞中新霉素诱导毒性的耳保护功效研究,该模型为耳毒性听力损失提供了独特的研究体系。研究结果表明,CA能够抑制侧线神经丘中新霉素诱导的毛细胞凋亡,从而发挥耳保护作用。原位实验证据进一步证实,CA可有效改善新霉素介导的程序性细胞死亡和机械转导机制损伤。本研究的创新点在于开发了一种高通量分析方法,该方法能够反映不同药物作用下的行为学变化,并有望作为化学筛选平台用于探究耳毒性听力损失。因此,在适当浓度下,CA可能对新霉素诱导的耳毒性具有潜在保护作用。结合上述结果,未来可开发含CA的协同耳保护药物,以预防耳毒性药物引起的毛细胞损伤。
Reference:
LAI T W, CHENG H L, SU T R, et al. Cichoric acid may play a role in protecting hair cells from ototoxic drugs[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2025. DOI: 10.3390/ijms23126701.
菊苣酸气雾剂吸入治疗呼吸道合胞病毒
摘要:菊苣酸(Cichoric Acid, CA)是一种咖啡酸衍生物,具有显著的抗呼吸道合胞病毒(RSV)活性且毒性低。然而,由于CA口服生物利用度低且肠道吸收差,其不宜制成口服制剂。本研究将CA制备为定量吸入气雾剂(CA-MDI),使药物能够靶向作用部位,从而实现更高效的治疗。通过预实验确定制剂的药物含量与处方组成,以溶液澄清度与稳定性为指标筛选潜溶剂体系,并采用单因素及正交试验优化CA-MDI中潜溶剂的用量,最终验证最优处方。根据优化处方制备的气雾剂经表征与初步稳定性研究表明:CA-MDI最佳配方为CA 15 mg、无水乙醇1 g、丙二醇0.4 g及1,1,2-四氟乙烷10 g,规格为每瓶150 揿、每揿含药75 μg。质量检测显示,3 批次吸入气雾剂主药含量为(77.91±1.63)μg/瓶(n=3),总揿数为(185±3)揿/瓶(n=3),均符合《中国药典》标准与拟定规格。初步稳定性研究表明,CA吸入气雾剂质量稳定可靠。
结论:本研究对CA定量吸入气雾剂(CA-MDI)的制备工艺、表征及稳定性进行了系统探究。建立了高效液相色谱法(HPLC)用于CA含量测定,并完成了方法学验证,结果表明该方法稳定可靠且专属性强。通过实验研究确定了制剂的给药剂量,并对其理化性质进行了表征。进一步开展CA-MDI的稳定性初步研究,包括影响因素试验、加速试验及长期试验。结果显示,高温高湿条件及不同放置方向对CA-MDI稳定性无显著影响,但高温环境会显著破坏其稳定性。在为期6个月的加速试验及长期试验条件下,三批CA-MDI均符合质量标准,表明该制剂的制备工艺与贮存条件稳定可靠。然而,在加速试验条件下,CA-MDI中药物含量等指标发生波动,其具体机制仍需深入探究。
Reference:
FENG A J, LI J Y, HU Y, et al. Cichoric acid aerosol for inhalation therapy in respiratory syncytial virus[J]. Heliyon, 2023, 9: e15789.
菊苣酸通过抑制M1型巨噬细胞极化改善脓毒症诱导的急性肾损伤
摘要:菊苣酸(Cichoric acid, CA)是一种在医学中广泛研究的多酚类化合物,因其潜在健康益处备受关注。脓毒症诱导的急性肾损伤(AKI)与终末期肾病(ESKD)风险升高密切相关,但CA是否对脓毒症AKI具有保护作用尚不明确。本研究旨在探究CA对脂多糖(LPS)诱导的脓毒症AKI的保护作用及潜在机制。通过腹腔注射LPS构建小鼠脓毒症AKI模型,并利用LPS刺激RAW264.7巨噬细胞。结果表明,LPS暴露显著升高肾脏炎症因子水平并诱导M1型巨噬细胞极化,而CA治疗可抑制M1极化并促进M2表型转化。机制上,CA通过调控糖酵解途径和NLRP3炎症小体激活,减少巨噬细胞驱动的炎症反应,从而改善肾小管损伤和肾功能障碍。此外,CA通过抑制NF-κB和MAPK信号通路减轻氧化应激和细胞凋亡。本研究首次揭示CA通过靶向巨噬细胞极化改善脓毒症AKI的分子机制,为其临床应用提供理论依据。
结论:本研究结果充分证明,菊苣酸(CA)介导的巨噬细胞代谢重编程参与了对脓毒症诱导的急性肾损伤(AKI)的保护过程。这一发现进一步拓展了当前关于CA在脓毒症相关AKI中潜在作用机制的认知。值得注意的是,仍需开展包括临床试验在内的深入研究,以全面阐明CA在AKI治疗中的潜在应用价值,尤其是其在巨噬细胞活化过程中所涉及的精确分子机制。
Reference:
ZHU X X, ZHENG G L, LU Q B, et al. Cichoric acid ameliorates sepsis-induced acute kidney injury by inhibiting M1 macrophage polarization[J]. European Journal of Pharmacology, 2024, 976: 176696. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2024.176696.
菊苣酸靶向RANKL抑制破骨细胞生成并预防卵巢切除引起的骨质流失
摘要:背景:骨质疏松症是一种以破骨细胞过度活化导致骨量及骨质量下降为特征的全身性代谢性骨病。目前以破骨细胞为靶点的药物在骨质疏松治疗中展现出良好前景。本研究探讨了菊苣酸(CA)对核因子κB受体活化因子配体(RANKL)诱导的破骨细胞生成及卵巢切除术(OVX)所致小鼠骨丢失的影响。实验方法:采用分子对接技术分析CA与RANKL的相互作用,CCK8实验评估CA处理的细胞活力,通过抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAcP)染色、伪足带染色及骨吸收实验检测CA对破骨细胞生成与功能的影响,并利用OVX诱导的骨质疏松小鼠模型结合显微CT扫描和组织学检查评估CA对骨丢失的改善作用。通过网络药理学预测下游信号通路,并通过Western blot和免疫荧光染色验证机制。关键结果:分子对接显示CA通过多位点与RANKL特异性结合,可抑制RANKL诱导的破骨细胞生成和骨吸收作用且无细胞毒性效应。机制上,CA通过抑制RANKL诱导的细胞内活性氧、核因子κB(NF-κB)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路,进而阻断活化T细胞核因子1(NFATc1)的活性。动物实验证实CA通过改善破骨细胞生成显著缓解卵巢切除术诱导的骨质疏松。
结论:本研究结果首次证实,菊苣酸(CA)可通过降低RANKL诱导的活性氧(ROS)水平,阻断破骨细胞生成的关键信号通路——NF-κB、MAPK及NFATc1的激活。此外,研究进一步表明,CA在体内可有效缓解卵巢切除术(OVX)引起的骨质流失。值得注意的是,尽管本研究探讨了CA与成骨细胞的关系,但结果表明CA对成骨细胞分化无显著影响。上述结果为开发新型破骨细胞抑制剂以预防骨代谢疾病的发生提供了重要数据及理论支持。基于本研究结论,CA有望成为治疗骨质疏松症等骨代谢疾病的潜在药物。
Reference:
XIAN Y S, GAO Y J, SU Y G, et al. Cichoric acid targets RANKL to inhibit osteoclastogenesis and prevent ovariectomy-induced bone loss[J]. Phytotherapy Research, 2024, 38(4): 1971-1989. DOI:10.1002/ptr.8141.
大分子拥挤对菊苣酸抑制牛血清白蛋白非酶糖基化的影响
摘要:细胞内紧密填充着多种生物大分子,这些分子拥挤环境会影响体内多种生理活动。天然产物对抑制晚期糖基化终产物(AGEs)的形成具有有益作用,但其在大分子拥挤环境中的抑制机制尚不清楚。本研究通过对比有无拥挤试剂(PEG 2000和PEG 4000)存在的情况,探究了菊苣酸(CA)对牛血清白蛋白(BSA)-果糖模型中非酶糖基化的抑制作用。结果表明,无论是否存在PEG,CA对AGEs形成的抑制效果均优于氨基胍,且在PBS溶液中的抑制效果优于大分子拥挤环境。此外,CA表现出强抗氧化能力及乙二醛捕获能力,并能稳定因糖基化修饰而改变的BSA天然结构,这可能是其抗糖基化作用的主要机制。分子对接显示,CA通过氢键和疏水作用与BSA的Site 1(亚结构域ⅡA)和Site 2(亚结构域ⅢA)结合。上述发现表明,CA可作为一种高效抗糖基化抑制剂,用于预防糖尿病并发症的发展。
结论:本研究结果表明,无论是否存在聚乙二醇(PEG),菊苣酸(CA)均是一种显著的非酶糖基化过程抑制剂。CA以剂量依赖性方式显著减少了晚期糖基化终末产物(AGEs)、氧化产物及蛋白质交联结构的生成。此外,CA具有清除·OH自由基、捕获二羰基化合物、螯合金属离子以及维持蛋白质结构稳定的能力。但需注意,CA在PEG溶液中的抑制效果相对弱于PBS溶液,这可能归因于拥挤环境加速了牛血清白蛋白(BSA)的糖化过程。荧光光谱和分子对接研究进一步表明,CA能够自发与BSA的亚结构域IIA(位点I)相互作用,且BSA-CA复合物的形成主要由氢键和疏水相互作用驱动。综上,这些结果提示CA作为一种具有抗糖化功能的膳食成分,在控制与治疗糖尿病并发症方面表现出突出潜力。
Reference:
ZHANG Y P, ZHANG C Y, WANG M F, et al. Effect of macromolecular crowding on the inhibition of non-enzymatic glycation of bovine serum albumin by cichoric acid[J]. Food Bioscience, 2023, 53: 102801.
翻译/撰写:刘芯(实习)
编辑:王佳红;责任编辑:孙勇
封面图片来源:图虫创意
为贯彻落实《中共中央国务院关于全面推进美丽中国建设的意见》《关于建设美丽中国先行区的实施意见》和“健康中国2030”国家战略,全面加强农业农村生态环境保护,推进美丽乡村建设,加快农产品加工与储运产业发展,实现食品产业在生产方式、技术创新、环境保护等方面的全面升级。由 中国工程院主办, 中国工程院环境与轻纺工程学部、北京食品科学研究院、湖南省农业科学院、湖南大学 岳麓山工业创新中心、湖南省科学技术厅承办, 国际食品科技联盟(IUFoST)、国际谷物科技协会(ICC)、湖南省食品科学技术学会、洞庭实验室、湖南省农产品加工与质量安全研究所、中国食品杂志社、中国工程院Engineering编辑部、湖南农业大学、中南林业科技大学、长沙理工大学、湘潭大学、湖南中医药大学协办的“ 2025年中国工程院工程科技学术研讨会—推进美丽乡村建设-加快农产品加工与储运产业发展暨第十二届食品科学国际年会”,将于2025年8月8-10日在中国 湖南 长沙召开。
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