J Ethnopharmacol：基于计算机模拟和生物测定的独活寄生汤治疗骨关节炎的COX-2/5-LOX双重抑制机制

背景：中医药是治疗骨关节炎（OA）的常用方法。独活寄生汤（DHJSD）是治疗骨性关节炎常用的中成药。在西医中，双抑制环氧化酶-2 （COX-2）和5-脂氧合酶（5-LOX）已被证明是治疗炎症性疾病的一种很有前途的策略，并且减少了副作用。

研究目的：阐明DHJSD靶向COX-2和5-LOX治疗OA的双重作用机制。

方法：采用基于分子对接的虚拟筛选方法，对DHJSD中1495个化合物进行筛选。用酶法验证了hit化合物对COX-2和5-LOX的抑制作用。体外用IL-1β (10 ng/mL)作用大鼠软骨细胞24 h诱导OA模型。采用CCK-8测定法评估软骨细胞活力。ELISA法检测炎症因子表达。免疫荧光法检测II型胶原和MMP-13的表达水平。

此外，建立大鼠软骨外植体培养模型，分别进行红花素O和HE染色分析，评估软骨基质降解和软骨损伤。在体内，采用角叉菜胶诱导足跖水肿法检测其抗炎活性，并进一步检测其致胃溃疡作用。最后进行了分子动力学模拟和结合自由能分析，探讨了其结合机理。

结果：通过虚拟筛选，从DHJSD中筛选出13个候选化合物。在这些候选物中，7,4'-二甲氧基异黄酮、染料木素和秦皮素显示出对COX-2和5-LOX的双重抑制。进一步的体外实验表明，7,4'-二甲氧基异黄酮、染料木素和秦皮素可以抑制IL-1β诱导的软骨细胞中PGE2、LTB4、TNF-α、IL-6或NO的产生。此外，这三种化合物还能降低IL-1β诱导的II型胶原降解和大鼠软骨细胞中MMP-13的表达。

3种化合物的体内抗炎活性结果显示，3 h后抗炎活性最高，水肿抑制率分别为50.00%、56.00%和51.00%。此外，还发现7,4'-二甲氧基异黄酮、染料木素和秦皮素具有与吲哚美辛相当的优越的胃安全性。最后，分子动力学模拟、结合自由能分析和详细的相互作用模式表明，7,4'-二甲氧基异黄酮、染料木素和秦皮素与COX-2和5-LOX均有良好的相互作用。

结论：DHJSD中的7,4'-二甲氧基异黄酮、染料木素和秦皮素具有良好的抗炎作用，且无胃溃疡作用，有助于解释DHJSD治疗OA的双重作用机制和潜在物质基础，为DHJSD的临床应用提供依据。

原始出处：

Zhang M, Li Y, Liu H, et al. Systematic insight into the dual COX-2/5-LOX inhibitory mechanism of Duhuo Jisheng decoction for treatment of osteoarthritis based on in silico and bioassay. J Ethnopharmacol. Published online December 17, 2024. doi:10.1016/j.jep.2024.119263