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武汉植物园在南方山荷叶抗肿瘤、抗炎和抗病毒及其活性成分研究中取得新进展

2021-11-26 | 来源:植物化学生物学学科组 冯慧霞| 【  

  南方山荷叶(Podophyllum sinense)为小檗科山荷叶属多年生草本植物,主要分布于湖北、云南、四川等地。民间用于治疗跌打损伤、月经不调等症。南方山荷叶中主要含有木脂素类和黄酮类成分。现代药理学研究表明,这一药材具有显著的抗肿瘤、抗病毒、抗炎等活性。目前对南方山荷叶的研究主要集中在化学成分分离纯化和含量测定等方面,但仍存在一些困难如哪些特异性活性成分发挥药理作用及其作用机制如何还未得到解决。

  基于上述研究背景,中国科学院植物种质创新与特色农业重点实验室、植物化学生物学学科组硕士生冯慧霞在郭明全研究员的指导下,采用了四种公认的药物靶标Topo ITopo IICOX-2ACE2酶,并结合亲和超滤质谱法从南方山荷叶中筛选并鉴定出特定的活性配体,再对某些代表性的活性化合物进行了体外活性抑制试验以及分子对接模拟验证。超滤筛选结果发现,有71067个活性化合物分别Topo ITopo IICOX-2ACE2酶表现出潜在的抑制活性。通过质谱分析和对照品验证,进一步确定了这些化合物的化学结构。通过富集因子的计算,选取一些代表性的化合物进行体外活性验证。体外抗肿瘤试验结果表明,与阳性药五氟尿嘧啶和依托泊苷相比,鬼臼毒素和山荷叶素对肺癌细胞和结肠癌细胞表现出显著的抑制活性。与此同时,体外COX-2ACE2抑制活性试验结果表明,与阳性药吲哚美辛和富集因子较小的化合物相比,山荷叶素对COX-2ACE2酶都有着较强的抑制作用。此外,分子对接模拟实验表明,与对应的阳性药相比,富集因子较大的化合物表现出较低的结合能和抑制效果。基于以上直接可靠的实验成果,首次建立起南方山荷叶多成分多靶点相互作用的网络图,这将非常有利于阐明南方山荷叶发挥疗效的潜在机制,也为能更好地了解其他传统药用植物的疗效提供有价值的实验基础。 

  相关研究成果以“Exploring Multifunctional Bioactive Components from Podophyllum sinense Using Multi-Target Ultrafiltration”为题,发表在药学领域的JCR TOP 15% 国际学术期刊Frontiers in Pharmacology上。该研究工作得到了国家自然科学基金和中国科学院青年创新促进会项目的资助。 

  文章链接: https://doi.org/10.3389/fphar.2021.749189 

图  南方山荷叶多成分多靶点相互作用的网络图

 
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