整合GC-MS、网络药理学与分子动力学阐明重庆‘大红袍红橘’挥发油通过多靶点抗糖尿病的机制

发布者:中药学院发布时间:2026-02-25浏览次数:11


2026116由中外导师联合培养(中方导师:王坚,外方导师:巴基斯坦Shaheed Benazir Bhutto UniversitySheringalShujaat Ahmad)的2023重庆医科大学硕士研究生钟婉婷作为第一作者,Shujaat Ahmad为通讯作者,王坚为主要通讯作者,期刊PLoS ONEIF=2.6JCR Q2中科院3)上发表了如题的研究论文文章的相关链接为https://doi.org/10.1371/journal.pone.0338723

川渝地区特有的“大红袍红橘作为川陈皮的植物来源,在民间应用广泛,但其抗糖尿病作用的现代科学机制尚不清晰。本研究以产于璧山的“大红袍红橘干燥成熟果皮储存期不足三年,尚不能称为陈皮为材料,首次采用“化学成分分析—网络药理学预测—分子动力学验证”的研究框架,系统揭示其挥发油成分在糖尿病治疗中的多靶点协同调控机制。

研究首先采用气相色谱-质谱联用技术,从精油中鉴定出82种化合物,总峰面积占比率达96.61%,其中以D-柠檬烯(62.48%)、γ-萜品烯(9.82%)和百里香酚(1.21%)为主要成分。通过网络药理学筛选,获得36个与糖尿病密切相关的潜在靶点,并进一步聚焦于PPARαFXRPTGS2FABP19个核心靶标,涉及核受体信号、脂质代谢与炎症通路等多个生物过程。

研究创新性地引入100纳秒分子动力学模拟与MM-GBSA结合自由能计算,从动态角度验证了活性成分与靶蛋白的稳定结合。研究显示,百里香酚与核受体CYP19A1FXR等形成刚性复合物(RMSD2.5 Å),而脂肪酸类成分(如十二酸、十六酸)则在FABP1PTGS2等靶点中诱导构象柔性变化,通过优化疏水相互作用实现强效结合(结合自由能低至-43.93 kcal/mol)。研究进一步通过氢键动态分析与能量分解,阐明不同类别成分的作用模式差异,揭示了“多成分—多靶点—多通路”协同调控葡萄糖与脂质代谢的作用网络。

1分子动力学模拟过程中配体均方根偏差(RMSD)随时间的变化

2:蛋白质-配体复合物结合自由能的分解及其各能量项的贡献

该研究不仅从系统层面揭示了“大红袍红橘成熟果皮挥发油成分的抗糖尿病物质基础与作用机制,也为中药复杂体系的作用机制解析提供了方法学参考,推动了基于动态模拟的天然产物靶点验证策略的发展。

本研究获得了重庆市自然科学基金创新发展联合基金项目(CSTB2023NSCQ-LZX0046)的资助。

该成果的发表,标志着我校在中医药交叉学科研究、研究生科研创新能力培养方面取得新进展,也为本地特色药用资源的深度开发与国际化推广提供了科学支撑。


撰稿:王 坚

审核:王 帆



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