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生物碱:天然抗过敏领域的 “隐藏王者”—— 韩兵男教授团队最新综述
发布时间:2025-06-05

      在过敏问题困扰全球数十亿人的当下,浙江理工大学生命科学与医学学院韩兵男教授团队联合巴基斯坦 COMSATS 大学学者,在过敏领域权威期刊《Allergy Medicine》(ScienceDirect 收录)发表综述,系统解析生物碱作为天然抗过敏剂的分子机制与转化前景,并附多幅机制图解与结构分析,为过敏治疗提供全新思路。

     过敏性疾病(如特应性皮炎、哮喘、食物过敏等)已成为全球主要公共卫生问题之一,影响数十亿人群,导致显著的生理痛苦、生活质量下降及社会经济负担。当前临床治疗以抗组胺药和糖皮质激素为主,但存在靶点单一、副作用显著等局限,急需开发天然来源、多机制协同的新型疗法。本综述聚焦生物碱类天然化合物,探讨其在过敏免疫调控中的潜力,为突破现有治疗瓶颈提供科学依据。

一、核心突破:生物碱的「抗过敏三重奏」

(一)免疫调控机制:从源头压制过敏「导火索」

      文章中,总结了生物碱通过多靶点机制干预过敏进程:
  • 抑制炎症介质释放:阻断肥大细胞、嗜碱性粒细胞脱颗粒,减少组胺、白三烯(LTB4)、白细胞介素(IL-4、IL-13)等促炎物质释放,如小檗碱通过调控 NF-κB 信号通路抑制炎症级联反应。

  • 重塑免疫细胞平衡:调节 Th1/Th2 细胞极化,抑制树突状细胞(DCs)过度激活,促进调节性 T 细胞(Treg)功能,纠正过敏相关免疫失衡。

  • 保护组织屏障功能:修复上皮屏障损伤(如特应性皮炎中的丝聚蛋白缺陷),减少过敏原入侵引发的免疫反应。

  • 如下图,直观展示了生物碱在特应性皮炎、食物过敏和哮喘中的作用路径,包括抑制 Th2 细胞活化、减少细胞因子释放及稳定肥大细胞膜等关键节点。

     

  • 二)植物源生物碱:自然界的「抗过敏精锐部队」
  •      由于植物源生物碱具有多样的化学结构和独特的药理特性,是天然抗过敏剂的重要来源,所以文章中的典型案例包括:
  • 小檗碱(黄连):抑制组胺释放与 Th2 细胞极化,在哮喘模型中显著减轻气道炎症。
  • 麻黄碱(麻黄):通过 β- 肾上腺素能受体舒张支气管平滑肌,缓解哮喘急性发作症状。
  • 胡椒碱(胡椒):调节 Th1/Th2 平衡,抑制树突状细胞迁移,在特应性皮炎模型中减少炎症细胞浸润。
  • 奎宁(金鸡纳树):抑制肥大细胞脱颗粒,降低过敏性鼻炎患者的组胺水平。
  •       当然,综述里还系统梳理了文献报道的植物源生物碱及其作用机制,涵盖 20 余种化合物的来源、靶点及实验模型,体现植物资源在抗过敏药物开发中的丰富潜力。
  • (三)结构决定疗效:解密生物碱的「分子密码」      
  •       因生物碱的抗过敏活性与其化学结构密切相关:
  • 含氮杂环核心:碱性氮原子通过离子键与靶蛋白酸性位点结合(如吗啡的哌啶环与组胺受体相互作用)。
  • 官能团多样性:酚羟基、甲氧基等通过氢键增强分子亲和力(如可待因的羟基基团),亲脂性基团(如甲基)提升跨膜能力。
  • 分子尺寸与构型:紧凑结构(如小檗碱)易于进入酶活性位点,而大体积分子可能受空间位阻限制。
  •       所以,如下图,以可待因、吗啡、curine 为例,解析关键官能团与抗过敏活性的关联,为基于结构的药物设计提供理论依据。

      

  • 二、研究创新与转化路径:从「机制解析」到「转化蓝图」
  • (一)多模态机制解析
  •       综述通过图文结合的方式,首次系统整合三大过敏疾病的免疫病理机制与生物碱干预节点,揭示其 “抑制介质 - 调节免疫 - 修复屏障” 的三重作用模式,为复杂过敏机制的解析提供可视化工具。
  • (二)跨学科研究策略
  •       文中提出 “天然产物筛选 - 构效关系优化 - 新型递送系统” 的转化路径:
  • 传统药物再挖掘:从中药(如麻黄、黄连)和民族药中筛选活性生物碱,结合现代药理学验证其作用机制。
  • 合成生物学优化:利用 AI 辅助分子设计,改造天然生物碱结构以提高生物利用度(如增加水溶性基团)。
  • 智能递送技术:开发脂质体、纳米颗粒等载体系统,实现生物碱的靶向递送,降低全身毒性。
  • 三、挑战与未来方向:从「实验室」到「临床」的跨越
  • (一)现存瓶颈
  • 机制复杂性:部分生物碱的靶点尚不明确,尤其在中药复方中的协同作用机制需深入解析。
  • 成药局限性:天然产物批次差异大,药代动力学数据不足,需建立标准化提取与质量控制体系。
  • (二)研究展望
  • 分子机制深度解析:结合蛋白质组学、单细胞测序等技术,阐明生物碱与过敏相关信号通路(如 JAK-STAT、MAPK)的互作网络。
  • 高效衍生物开发:基于构效关系设计高活性类似物,如引入氟原子增强受体结合力,或构建前药改善代谢稳定性。
  • 临床转化探索:开展多中心、随机对照临床试验,验证生物碱在过敏性疾病中的安全性与有效性,推动其从实验室向临床应用的跨越。
  • 四、结语:拥抱天然「抗敏新星」
  •       本综述全面总结了生物碱在抗过敏领域的研究进展,强调植物源天然化合物在多靶点治疗中的独特价值,为开发安全、高效的新型抗过敏药物提供了系统性研究框架。韩兵男教授团队的工作不仅深化了对过敏免疫机制的理解,更通过 “传统智慧 + 现代科技” 的跨学科融合,为天然药物的创新研发开辟了新方向,期待这些「天然宝藏」早日从实验室走向临床,为全球过敏患者带来无「敏」生活!

原文信息Ansar Javeed a,1, Mehak Sarfraz b,1, Nabeel Khalid Bhutta a, Bingnan Han a,* 

Alkaloids as natural anti-allergy agents: A mini review. Allergy Medicine. Volume 2, December 2024, 100014. 

DOI:https://doi.org/10.1016/j.allmed.2024.100014