米甘菊甲醇提取物通过调控VEGF/eNOS通路促进内皮细胞迁移的伤口愈合机制研究

【字体: 时间:2025年10月11日 来源:BMC Complementary Medicine and Therapies 3.4

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  本研究针对合成伤口治疗剂的局限性,首次科学验证传统药用植物米甘菊(Mikania cordata)叶提取物的伤口愈合活性。研究人员通过体外划痕实验发现甲醇提取物(125μg/mL)能显著促进人内皮细胞迁移(愈合率达75%),其效果与阳性对照尿囊素(82%)相当。机制研究表明该提取物通过调节一氧化氮(NO)水平和血管内皮生长因子(VEGF)表达发挥促愈合作用,为开发天然伤口愈合剂提供了实验依据。

  
在斯里兰卡传统医学实践中,当地居民长期使用一种名为"瓦图帕卢"(Wathu paalu)的藤本植物处理创伤出血。这种学名为Mikania cordata(米甘菊)的菊科植物,虽被橡胶种植园视作杂草,却蕴含着宝贵的药用价值。令人惊讶的是,尽管民间应用历史悠长,其促进伤口愈合的科学机制始终笼罩在神秘面纱之下。
现代医疗领域正面临伤口愈合治疗的重大挑战。合成抗生素、抗菌剂和清创剂虽然广泛应用,但副作用问题始终如影随形。特别是在糖尿病伤口、感染性伤口等慢性创伤治疗中,现有手段往往难以达到理想效果。与此同时,全球约80%的人口仍在依赖传统医学体系,其中植物药疗法占据重要地位。这种传统与现代医疗手段之间的断层,激发了科研人员对药用植物进行科学验证的热情。
angiogenesis(血管生成)作为伤口愈合增殖期的关键事件,其核心调控因子VEGF(血管内皮生长因子)已成为研究热点。这种生长因子不仅能促进血管通透性,还能作为化学趋化剂和内皮细胞有丝分裂原,直接影响伤口愈合的多个环节。然而,如何从天然植物中寻找安全有效的VEGF调控剂,成为摆在研究人员面前的科学难题。
在这项发表于《BMC Complementary Medicine and Therapies》的研究中,Naomi Navaneeta Vijithsingh团队选择人内皮细胞系EA.hy926作为研究模型。该细胞系具有炎症反应、血管生成和稳态调节等多重功能特性,是研究伤口愈合过程的理想体外平台。研究人员采用斯里兰卡加姆帕哈地区(北纬07°06′15.3″,东经80°04′28.9″)采集的米甘菊叶片,通过水、丙酮和甲醇三种溶剂进行系统提取,旨在全面评估不同极性溶剂提取物的生物活性。
关键技术方法包括:采用SRB(磺基罗丹明B)和MTT(四甲基偶氮唑盐)法检测细胞活性和功能;通过划痕实验评估细胞迁移能力;使用Griess法测定一氧化氮代谢产物亚硝酸盐水平;利用常规PCR技术分析VEGF和eNOS(内皮型一氧化氮合酶)基因表达。所有实验均设尿囊素为阳性对照,实验重复三次以上,确保数据可靠性。
非毒性浓度确定
研究发现所有浓度的三种提取物对内皮细胞均无毒性。SRB法显示细胞存活率超过60%,MTT法证实NADPH氧化酶功能活性维持在70%以上。特别值得注意的是,500μg/mL甲醇提取物处理组细胞存活率达130%,但功能活性为81%,提示细胞虽保持膜完整性但代谢功能可能受影响。基于此,研究选择500、250和125μg/mL三个浓度进行后续实验。
细胞迁移与形态观察
划痕实验结果显示,甲醇提取物表现出最强的促愈合能力。125μg/mL浓度作用48小时后,伤口闭合率达75%,显著高于丙酮提取物(56%)和水提取物(66%),与阳性对照尿囊素(82%)效果接近。显微镜观察发现,经处理的细胞保持典型内皮细胞形态——多边形、伸长状和纺锤形,表明提取物在促进迁移的同时未引起细胞形态异常分化。
一氧化氮调控作用
损伤刺激显著提升细胞NO产量(7±0.045μM),而甲醇提取物处理使亚硝酸盐水平降至1.7±0.001μM,与尿囊素组(1.4±0.001μM)无显著差异。这种NO水平的正常化提示提取物可能通过调节炎症反应促进愈合进程。时间梯度实验表明,48小时是观察NO变化的敏感时间点。
基因表达调控
PCR分析揭示甲醇提取物显著调控伤口愈合关键基因表达。损伤组VEGF表达高达1.74,而甲醇提取物处理组降至0.44,与尿囊素组(0.42)相当。eNOS表达变化与NO水平呈现正相关,进一步证实提取物通过VEGF/eNOS信号通路发挥作用的机制。
研究结论强调米甘菊叶特别是其甲醇提取物具有显著的伤口愈合活性。这种活性与调控NO水平和VEGF表达密切相关,为传统医学应用提供了科学验证。该发现不仅为开发新型伤口愈合剂奠定了理论基础,更揭示了天然产物多靶点作用的独特优势。
讨论部分指出,甲醇溶剂的高提取效率可能与其中等极性有关,能够同时提取出酚类、黄酮类和萜类等多种活性成分。然而,具体起效的化合物单体仍需通过色谱等技术进一步分离鉴定。研究人员建议后续应开展体内实验验证,并进行毒理学评估,为临床转化提供完整证据链。
这项研究首次从科学角度阐释了米甘菊促进伤口愈合的细胞分子机制,为传统医学知识的现代化提供了典范。在天然药物研发日益受到重视的今天,这种基于民族药理学线索的系统研究模式,无疑将为更多传统药用植物的价值挖掘指明方向。
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