医学界炸裂！广东药科大首次锁定紫苏叶“记忆钥匙”：12 kDa多糖PFP50-1精准扑灭神经炎症，阿尔茨海默病或将迎中药核弹级干预！

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在人口老龄化加速与神经退行性疾病负担日益沉重的当下，传统中医药的“治未病”理念与现代化学生物学手段的结合正迎来前所未有的契机。紫苏叶自古被《本草汇言》载为“行气宽中、祛风散寒”之要药，其食用与药用双重身份使其安全性广受认可。然而，紫苏叶中能否分离得到结构明确、靶点清晰、可量效关联的抗神经炎症多糖，一直是空白。

广东药科大学与暨南大学团队新近发表于《International Journal of Biological Macromolecules》的研究，首次从紫苏叶水提粗多糖PF50中纯化出分子量12.8 kDa的均一多糖PFP50-1，并在经典LPS-BV2-N2a体外神经炎症模型中完成“结构-活性-机制”闭环验证，为中药多糖干预帕金森病、阿尔茨海默病等神经炎症相关疾病提供了可复制的研究范式，也为中医“脑为元神之府”理论注入了现代物质科学注脚。

图1 论文首图

PFP50-1的结构表征

PFP50-1的结构表征整合了化学、色谱与波谱“金标准”，实现了单糖组成→连接方式→优势构象的逐级解析。HPGPC显示其Mw/Mn≈1.25，呈对称单峰，证实均一性；PMP-HPLC定量指出其由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖按14.3:2.7:10.3:50.7:22.0摩尔比构成，半乳糖占绝对主导。甲基化-GC/MS与NMR协同揭示主链为→6)-β-D-Galp-(1→，并通过O-3位分支连接→3,6)-β-D-Manp-(1→，非还原端由α-L-Araf-(1→、β-D-Glcp-(1→及少量→2,3,4)-α-L-Rhap-(1→封端，形成“主链半乳聚糖-侧链杂糖”的灌木状拓扑。FT-IR在1 643与1 415 cm⁻¹出现糖醛酸COO⁻对称与反对称伸缩，提示存在少量糖醛酸，为后续可能的受体结合提供负电荷位点；AFM观测到高度1.9–226.6 nm、宽度39–325 nm的“山峰状”聚集体，直观印证分支结构。该精细结构不仅填补了紫苏叶多糖的构效空白，也为后续通过酶法或化学法精准修饰、提高血脑屏障穿透率奠定模板。

图2 PFP50-1的结构表征

PF50抑制LPS诱导的BV2小胶质细胞促炎反应

在LPS诱导的BV2小胶质细胞模型中，PF50率先展现出“整体大于部分”的协同抗神经炎症效应。CCK-8与Griess双指标显示，0.375–24 μg/mL浓度窗内PF50无细胞毒性，却可剂量依赖地抑制NO过度释放，12 μg/mL时抑制率优于阳性对照米诺环素。Western blot与免疫荧光双重验证表明，PF50显著下调iNOS与COX-2蛋白表达，同一样本中IκBα降解被抑制，提示其干预NF-κB核转位。尤为值得注意的是，PF50对ROS的清除并非通过直接抗氧化，而是阻断LPS-TLR4-MyD88信号轴，减少NADPH氧化酶2（NOX2）组装，从源头削弱“炎症-氧化”恶性循环。该结果从宏观层面证明紫苏叶水提物具备可重复、可量化的抗神经炎症活性，为后续拆分有效单体提供活性追踪依据。

图3 PF50抑制LPS诱导的BV2小胶质细胞促炎反应

PF50保护N2a神经元细胞免受LPS诱导的小胶质细胞活化介导的神经毒性

神经保护环节，团队巧妙采用“BV2条件培养基-N2a”共培养体系，模拟活体内小胶质细胞驱动神经元损伤的旁分泌场景。结果显示，单纯LPS-CM使N2a存活率骤降47.6%，而3、6、12 μg/mL PF50预处理的CM可将存活率分别拉回至62%、74%、82%，与米诺环素86%的保护水平相当；若直接用PF50加回LPS-CM，其挽救效应依旧显著，提示PF50不仅抑制胶质细胞“发号施令”，还能在神经元端“自我防御”。机制层面，PF50显著降低MitoSOX Red荧光强度，恢复JC-1红/绿荧光比值，表明其通过减少线粒体ROS、稳定膜电位，阻断凋亡信号。该发现为中医“髓海不足”病机提供了现代线粒体稳态视角：紫苏叶多糖或可延缓“能量衰竭-炎症放大”的级联，契合“益精填髓”治则。

图4 PF50保护N2a神经元细胞免受LPS诱导的小胶质细胞活化介导的神经毒性

PFP50-1抑制LPS诱导的BV2小胶质细胞中促炎细胞因子的释放

进一步聚焦至PFP50-1，研究者在保持LPS刺激强度不变的前提下，将PF50替换为等摩尔浓度（3–12 μM）的PFP50-1，发现其可重现母液的多维度抗炎图谱。NO抑制曲线显示，6 μM PFP50-1已等效于米诺环素，12 μM时反超约15%；ELISA阵列表明，TNF-α、IL-1β、IL-6三种关键细胞因子同步下降，最大抑制率分别达68%、72%、65%，且呈现良好量效线性。结合实时荧光定量PCR，可见PFP50-1显著降低促炎转录本水平，而对IL-10、TGF-β等抗炎因子无抑制，提示其选择性调控炎症表型，而非广谱免疫抑制。该结果首次在分子量12 kDa级多糖层面实现“结构-剂量-炎症终点”的精准对应，为后续制剂标准化提供关键质控指标。

图5 PFP50-1抑制LPS诱导的BV2小胶质细胞中促炎细胞因子的释放

PFP50-1抑制LPS诱导的BV2小胶质细胞中促炎介质蛋白的表达

在蛋白表达层面，PFP50-1继续复制并超越PF50的调控谱。Western blot显示，12 μM PFP50-1几乎完全阻断iNOS与COX-2条带出现，灰度值回归基线；免疫荧光共定位进一步证实，COX-2与核周围线粒体标记物Tom20的共定位系数由LPS组的0.73降至0.21，提示PFP50-1不仅抑制蛋白合成，还可能通过减少线粒体-内质网耦合，削弱炎症小体组装。深入信号转录研究发现，PFP50-1可阻止LPS诱导的NF-κB p65亚基核转位，并下调MAPK家族中p38与JNK的磷酸化水平，但对ERK1/2无显著影响，说明其选择性干预“TLR4-MyD88-TRAF6-p38/JNK-NF-κB”轴，而非“TLR4-TRIF-IRF3”干扰素通路。该机制阐释为中医“清热解毒”治法提供了现代信号网络注脚：紫苏叶多糖通过阻断“外邪-受体-火毒”信号，实现“清热”与“护脑”双重效应。

图6 PFP50-1抑制LPS诱导的BV2小胶质细胞中促炎介质蛋白的表达

小结

综上，该研究以“中药源头发现-化学结构确证-细胞表型验证-信号机制阐释”四部曲，完成紫苏叶多糖抗神经炎症的现代化叙事。PFP50-1作为首个结构完全解析的紫苏叶均一多糖，不仅重现了母液PF50的全部关键活性，还在分子精度上实现NO、细胞因子、炎症蛋白三大终点的同步抑制，其12 kDa分子量、半乳聚糖主链、阿拉伯糖与鼠李糖封端的特征构型，为后续通过糖链编辑提升血脑屏障穿透率、延长血浆半衰期提供明确模板。未来工作将围绕“动物模型-药代动力学-GLP毒理-类药性优化”展开，并借助阿尔茨海默病5×FAD与帕金森病MPTP双模型，验证其改善认知与运动障碍的效力，推动紫苏叶多糖从“厨房香料”走向“神经炎症精准干预”的临床前台。对于广大中医临床与科研工作者而言，该研究不仅提供了一味“老药新用”的候选分子，更示范了如何以国际通用的多糖结构生物学语言，讲好中医药守正创新的故事。

参考文献：

Wen Y, Zeng X, Luo H, Cheng Y, Xing J, Zhao H, Chen H. Structural characterization and anti-neuroinflammatory activity of polysaccharides isolated from the leaves of Perilla frutescens. Int J Biol Macromol. 2025 May;308(Pt 3):143029. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2025.143029. Epub 2025 Apr 11. PMID: 40222528.