Industrial Crops & Products：桂仲争团队从分子对接到斑马鱼，多维度阐明桑葚花青素抗炎机制

    近日，蚕研所/生物技术学院桂仲争研究员团队在Elsevier出版社旗下期刊Industrial Crops & Products（IF=6.2，中科院一区TOP）发表了题为“Investigating the anti-inflammatory potential of mulberry anthocyanins: Molecular docking, cellular studies, and zebrafish model verification”的研究论文。博士研究生李煜麒为论文第一作者，桂仲争研究员为通讯作者，江苏科技大学生物技术学院为第一完成单位。研究获得了国家自然科学基金青年项目（32302687）、江苏省农业科技自主创新资金项目（CX (24) 3084）和江苏省研究生科研与实践创新计划项目（KYCX24_4145）等资助。

    桑葚兼具药食同源特性，富含花青素等天然活性成分，其中主要包括矢车菊素-3-O-葡萄糖苷（Cyanidin-3-O-glucoside，C3G）和矢车菊素-3-O-芸香糖苷等。花青素因具有抗氧化、抗炎等生物活性，近年来受到广泛关注。炎症是机体抵御病原入侵和组织损伤的重要免疫防御反应，但过度或持续性炎症会诱发心血管疾病、代谢综合征、神经退行性疾病及肿瘤等多种慢性疾病。目前临床常用的抗炎药物虽具有明确疗效，但长期使用可能带来胃肠道损伤、心血管风险等副作用。因此，开发来源天然、安全性高、具有多靶点调控能力的新型抗炎活性物质具有重要意义。

    本研究以桑葚花青素提取物（Mulberry fruit anthocyanin extract，MFAE）为研究对象，采用网络药理学、分子对接、分子动力学模拟、细胞实验和斑马鱼体内模型验证相结合的研究策略，系统解析了桑葚花青素的抗炎活性及其潜在分子机制。研究首先通过UPLC-MS/MS鉴定了MFAE中的主要花青素成分，发现C3G为最主要组分，占总花青素含量的61.7%，其次为矢车菊素-3-O-芸香糖苷，占25.11%。网络药理学分析筛选得到108个潜在抗炎相关靶点，并构建“成分-靶点-活性”网络和蛋白互作网络，发现AKT1、TNF、GSK3B等可能是MFAE发挥抗炎作用的关键靶点。GO和KEGG富集分析表明，MFAE可能通过PI3K-AKT、NF-κB、VEGF及氮代谢等多条炎症相关信号通路发挥作用。

    进一步的分子对接结果显示，MFAE中7种高丰度花青素成分与AKT、GSK3B、COX2、NF-κB P65、TNF-α、IL-6、Nrf2等炎症相关关键蛋白均具有较强结合能力，多数结合能低于-7.0 kcal/mol，提示其具有良好的潜在靶向调控能力。其中，C3G与NF-κB P65蛋白形成稳定复合物，分子动力学模拟进一步证实该复合体系在模拟过程中构象稳定，具有较好的氢键作用和结合自由能，为后续围绕NF-κB信号通路开展机制验证提供了理论依据。

    在细胞水平上，研究以LPS诱导的RAW264.7巨噬细胞炎症模型验证MFAE的抗炎作用。结果表明，适宜浓度的MFAE对RAW264.7细胞无明显毒性，并能增强巨噬细胞吞噬活性。LPS刺激显著提高细胞内活性氧（ROS）、一氧化氮（NO）以及促炎因子IL-6和TNF-α水平，而MFAE预处理能够显著降低ROS和NO生成，并剂量依赖性抑制IL-6和TNF-α释放，表现出良好的抗氧化和抗炎效果。

    在体内验证方面，研究建立了LPS诱导的斑马鱼炎症模型。结果显示，LPS处理可显著诱导斑马鱼体内ROS和NO积累，并促进巨噬细胞和中性粒细胞活化及聚集；MFAE干预后，斑马鱼体内ROS和NO荧光强度显著下降，同时炎症细胞聚集明显减少，进一步证明MFAE在复杂生物体内同样具有显著的抗炎和抗氧化活性。

机制研究表明，MFAE能够抑制LPS诱导的NF-κB P65核转位，使P65更多滞留于细胞质中，从而阻断炎症信号向细胞核传递。Western blot分析进一步发现，MFAE可下调iNOS、COX-2、IKK、GSK3β、P53等炎症相关蛋白表达，抑制IκB降解，并调节AKT/GSK3β及β-catenin相关信号，说明MFAE可能通过协同调控NF-κB、PI3K/AKT/GSK3β及Wnt/β-catenin等多条通路，抑制炎症级联反应的启动和放大。

    本研究揭示了桑葚花青素提取物“多成分、多靶点、多通路”协同抗炎的作用特点，阐明了其通过调控NF-κB信号通路及相关炎症网络缓解LPS诱导炎症反应的分子机制。研究不仅为桑葚资源的高值化利用提供了新的科学依据，也为开发天然、安全、低毒的植物源抗炎功能产品或候选药物提供了理论基础和实验支撑。

    论文链接：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2026.123555