图 1. 南非醉茄 (Withania Somnifera) 的多种药理活性[2]
化学成分
到目前为止，大约有超过 12 种生物碱和 40 多种甾体内脂类化合物从南非醉茄中被分离出来 。其中，醉茄内脂 (Withanolides) 因其广泛的药理活性 (抗肿瘤、抗菌、抗炎和免疫调节活性等) 受到关注。
醉茄内脂为天然的具有 28 个碳原子的甾体类化合物，具有**甾烷的骨架结构，根据 C-17 侧链的不同，可将 Withanolides 分为 2 种类型 (Type A 和 Type B) (图 2)，大部分 Withanolides 属于 Type A 结构类型。有研究表明，Withanolides 的结构和活性之间存在一定的构效关系，如 A 环的 α，β-不饱和酮结构 (左) 和 B 环的 5β，6β-环氧基团 (右) 为其发挥抗肿瘤活性的必需基团。
图 2. 醉茄内脂 (Withanolides) 不同活性的必需结构基团[4]
神经保护作用
神经退行性疾病的特点是进行性神经元损伤和神经元丧失，影响行为和认知，严重妨碍日常生活。南非醉茄 通过多种机制发挥神经保护作用。
研究发现，从南非醉茄中分离得到的醉茄素 A (Withaferin A) 表现出较好的神经保护作用，并且能促进自噬和泛素-蛋白酶体通路 (UPS) 的功能 (图 3b-c)。郑瑞茂团队等人发现 Withaferin A 在 MPTP 诱导的帕金森小鼠中具有防止多巴胺神经元缺失，缓解酪氨酸羟化酶 (TH) 和多巴胺转运蛋白 (DAT) 的减少的作用 (图 3d)，并且确定了 DJ1，Nrf2 和 STING 为该化合物抗帕金森作用的主要靶点 (图 3e)。
图 3. Withaferin A 对 MPTP 诱导PD小鼠模型的神经保护作用[9]
抗癌作用
研究表明，南非醉茄的根、茎、叶提取物都有一定的抗癌作用，其化学成分 Withaferin A，Withanolide D，Withalongolide A 及其类似物也被发现具有抗癌活性。
其中 Withaferin A 的抗癌作用得到广泛研究，其作用机制也是十分复杂的 (图 4)，作用靶点众多可能也是 Withaferin A 用于癌症治疗的一个潜在优势，毕竟单靶点药物容易导致逃逸途径或引发治疗耐药性和疾病复发，而 Withaferin A 同时靶向多个通路和靶点可能通过预防或克服耐药性来改善患者的治疗结果。
图 4. Withaferin A在各种癌症及其相关蛋白调控/失调的信号网络中的作用[10]
抗 SARS-CoV-2 作用
由 SARS-CoV-2 冠状病毒引起的新冠肺炎已经成为全球流行的传染性疾病，寻找积极有效的治疗药物成为当务之急。Jaspreet 等发现醉茄内脂 (Withaferin-A and Withanone) 具有抑制 SARS-CoV-2 宿主细胞 TMPRSS2 受体和蛋白酶的潜能。他们通过对 9 种醉茄内脂类化合物进行大量的计算和实验分析，发现在体外实验中，醉茄内脂处理的细胞的 TMPRSS2 受体表达下调 (图 5c)，并且 SARS-CoV-2 的复制被抑制 (IC50 =0.01 μM) (图 5e)。
图 5. 种醉茄内脂 (Withanolides) 对 SARS-CoV-2 的作用[14]
除了上述的神经保护和抗癌等活性，Yangliu Xia 等发现 Withaferin-A 通过靶向巨噬细胞和 NLRP3 能够减轻爆发性肝炎。
综上所述，南非醉茄的提取物以及其化学成分具有广泛的药理活性，醉茄内脂类 (withanolides) 化合物为其主要活性成分，尤其以其中 Withaferin-A 的活性研究最多也最突出，其神经保护活性以及抗癌活性具有一定的研究和应用前景。
当然，其作用的信号通路和靶点的多样性也使得其机制研究变得更加复杂，实验结果也不能代表临床疗效，南非醉茄的提取物以及其化学成分的研究应用还需要经过很长时间的研究。
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