随着社会快速发展以及“健康中国”战略的提出, 人民群众对生活质量和健康水平的需求日益增长, “食药同源”的理念也逐渐受到人们重视。“食药同源”概念在我国历史悠久, 是我国传统医学中食疗、药膳、养生及治未病等多种思想的凝练。“食药同源”具有坚实的科学基础, 其活性物质成分具有多种类、多机制和多靶点等特点, 经过口服吸收及代谢转化后, 发挥其生物学效应, 而且安全性好。本文从化合物、生物大分子及肠道菌群与肠道这三方面解析多种“食药同源”物质发挥药理活性的化学基础及生物学原理; 并以肠道菌群为主要研究内容, 重点分析了几个经典“食药同源”物质的生物学原理; 论述了研究“食药同源”的科学意义。本文旨在从现代医药学的角度来理解和探索“食药同源”这一传统理念的科学内涵, 为新药研发及人类健康发展提供理论参考。

心肌梗死是高发病率和高死亡率的致命疾病。血小板是急性心肌梗死后血栓形成和炎症的主要因素。越来越多证据表明, 血小板通过直接或间接途径与免疫细胞相互作用介导炎症、参与死亡组织清除和心脏重塑。本文综述了心肌梗死后血小板与免疫细胞之间相互作用的类型, 并总结了血小板与不同免疫细胞(如中性粒细胞、单核细胞和巨噬细胞) 相互作用的机制, 尤其是心肌梗死后通过上调表面受体和释放免疫调节介质介导心肌损伤和修复。本文还提出了针对血小板与免疫细胞相互作用的心肌梗死治疗策略, 为探索新的心肌梗死免疫治疗靶点提供参考。

血管钙化(vascular calcification, VC) 是一种慢性全身性血管疾病, 其特征为羟基磷灰石矿物质在血管系统的异常沉积, 与衰老、糖尿病、动脉粥样硬化和慢性肾脏病等密切相关。血管周围脂肪组织(perivascular adipose tissue, PVAT) 是血管周围包绕的一种特殊类型的脂肪组织, 被认为是血管结构的支撑成分, 并能够在血管舒张和收缩过程中发挥稳态调节的作用。目前, 越来越多的证据表明, PVAT作为内分泌和旁分泌器官, 与血管壁细胞成分之间作用紧密, 可能参与VC的发生发展。本文对PVAT在VC病理生理过程中的作用及其作为治疗干预靶标的潜力进行综述, 以期为VC的防治提供新思路。

cAMP反应元件结合蛋白(cAMP response element binding protein, CREB) 是一种真核细胞生物核内蛋白质, 在各种器官中广泛表达, 其被激活后增加下游基因的转录活性, 促进相关基因的表达。CREB在神经元中的功能与许多细胞内过程有关, 如增殖、分化、生存、长期突触电位、神经发生和神经元可塑性。越来越多的研究结果证明, CREB功能影响脑卒中的发生和发展, 具有作为防治脑卒中新靶点的巨大潜力, 且部分中药及有效成分可以促进CREB的表达。因此, 本文将梳理归纳CREB信号通路在脑卒中病理生理学中的作用以及调节CREB表达的中药及有效成分的研究进展, 以期为未来天然药物防治脑卒中研发提供依据和参考。

蛋白质降解靶向嵌合体(proteolysis targeting chimera, PROTAC) 是一种利用泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin proteasome system, UPS) 对靶标蛋白进行降解的药物开发技术。与传统小分子药物通过“占位驱动”作用模式调控蛋白质活性的方式不同, PROTAC通过形成稳定的靶蛋白-PROTAC-E3泛素连接酶三元复合物, 并利用泛素-蛋白酶体系统降解靶标蛋白而发挥作用。然而, 目前只有少数E3泛素连接酶被用到PROTAC分子设计中, PROTAC可靶向的靶标蛋白空间也有待进一步拓展; 另一方面, 靶蛋白-PROTAC-E3泛素连接酶的三元复合物晶体结构解析难度较大, 计算模拟方法为构建三元复合物模型提供了有效的工具。基于此, 本文介绍了生物信息学在拓展E3泛素连接酶及扩大靶标蛋白空间方面的研究进展, 总结了计算模拟在PROTAC三元复合物结构模拟中的方法研究, 并探讨了PROTAC技术的发展趋势。

甲基转移酶是一种重要的代谢酶, 其主要功能是催化氮、氧和硫原子的甲基化反应。它在内外源性化合物, 包括药物的体内代谢过程中发挥重要的作用。甲基转移酶广泛分布于不同组织中, 以肝脏和肾脏分布最为丰富。此外, 该酶的结构及活性具有一定种属和个体差异。本文将介绍甲基转移酶的生物学特性及其在药物代谢中的作用。

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD) 是一种进行性神经退行性疾病, 与大脑的思维、学习和记忆等功能障碍有关。AD病理特征多、病因复杂, 构建合适的病理模型对于AD的研究至关重要。微流控芯片技术将多种功能单元集成于芯片上, 可实现接近生理环境的微环境控制, 在AD病理模型构建、早期诊断以及药物筛选等方面具有良好的应用价值。本文基于AD的病理学特征, 从细胞类型、培养方式和芯片结构等角度重点综述了AD微流控芯片模型的构建, 以及微流控芯片在AD应用中的研究进展, 为进一步阐明AD机制和药物开发提供参考。

药物纳米晶自稳定Pickering乳液(drug nanocrystals self-stabilized Pickering emulsion, DNSPE) 是一种以药物自身纳米晶为稳定剂的新型Pickering乳液, 近年来在药物递送领域的研究越来越多。本文在总结药物递送DNSPE研究现状的基础上, 全面综述影响其构建的主要因素、性质与结构的表征方法、体内命运等关键问题的研究进展, 并展望产业化前景, 以期为深化DNSPE的全面研究, 促进其在药物递送领域的应用提供参考。

缓控释制剂是能降低药物毒副作用、提高患者依从性和增强疗效的理想制剂, 其中口服缓控释片的应用最为广泛。制剂体外释放与药物的体内吸收密切相关, 然而目前的体外释放实验均为劳动密集型和破坏性的, 大数据的缺乏也导致难以建立良好的体内外相关性。计算机建模作为一种可将客观原理转化为数学模型的技术手段, 在数据预测方面有很大的前景。本综述探讨了可用于口服缓控释片体外释放曲线预测的计算机建模手段, 并进一步讨论了可提高模型准确度的辅助技术, 为药物的开发提供了新的思路。

天然产物是药物发现的重要源泉。通过传统提取分离和化学合成方法获得天然产物时, 存在操作复杂、成本高、效率低和易造成环境污染等问题。利用合成生物学方法构建微生物细胞工厂以生产药用天然产物具有高效、低成本和绿色环保的优势。然而, 在微生物细胞工厂中, 由于酶的局限性, 限制了产物范围和产量提高。蛋白质工程被认为是克服这些问题最有效的方法之一。本文介绍了蛋白质工程技术的常用方法, 综述了蛋白质工程技术在药用天然产物合成生物学领域改善酶的性能及作用环境、促进合成生物学工具发展等方面的具体应用, 还分析了蛋白质工程目前存在的瓶颈和面临的挑战, 并对其应用前景进行了展望, 可为蛋白质工程技术发展和应用提供借鉴。

蟾蜍是一种药用价值很高的经济动物, 其耳后腺分泌物(蟾酥)、干燥皮(蟾皮)、胆汁(蟾胆) 等部位皆可入药, 是名贵的传统动物类中药材。目前, 关于蟾酥和蟾皮的化学成分及药效活性已有较多报道, 而对蟾胆化学成分的综述报道相对较少。本文综述了蟾蜍属(Bufo) 胆汁的化学成分, 特别关注了胆甾烷类和蟾毒内酯类成分, 并报道了这些成分的生物合成途径及药理活性研究进展。综述发现蟾胆存在一类特异的不饱和Δ²²或Δ²³-C₂₇/C₂₈胆甾酸, 这类成分可能是蟾毒内酯C-17位α-吡喃酮形成的重要中间体。此外, 还发现蟾胆中存在丰富的3α-OH构型蟾毒内酯, 与以往从蟾酥或蟾皮分离的3β-OH构型不一致, 这类成分的低毒性可能与蟾蜍的自我防御或生理调节相关。本综述为蟾胆资源的开发和利用提供科学依据, 对药物先导化合物的发现、蟾毒内酯生物合成途径的解析和蟾蜍生理学研究提供有用借鉴。

虫草素(cordycepin, Cpn) 是来源于传统中药冬虫夏草的天然活性化合物, 具有抗纤维化、抗氧化、抗炎作用, 其对肺纤维化的作用和机制尚不明确。本研究以人肺上皮A549细胞为实验细胞系, 采用转化生长因子β1 (transforming growth factor β1, TGF-β1) 诱导细胞模型, 利用CCK-8法、划痕实验及Transwell实验检测虫草素对细胞活力、迁移能力及侵袭能力的影响, 通过分子对接和分子动力学模拟对组蛋白去乙酰化酶7 (histone deacetylase 7, HDAC7) 与波形蛋白(vimentin) 的相互作用及虫草素与HDAC7的关联进行预测。采用博来霉素(bleomycin, BLM) 构建小鼠肺纤维化模型, 考察虫草素对小鼠肺组织病理变化的作用效果。利用免疫印迹法(Western blot)、细胞转染实验、免疫共沉淀实验、免疫荧光实验、免疫组化及实时荧光定量PCR (real-time quantitative PCR, RT-qPCR) 实验等研究其对肺纤维化的作用及其分子机制。动物福利和实验过程均遵循上海儿童医学中心实验动物伦理委员会的规定(批准号: SCMC-LAWEC-2022-017)。实验结果显示, 虫草素在100 μmol·L^-1浓度内对细胞无毒, 可抑制A549细胞的迁移及侵袭; 虫草素可显著减少胶原沉积, 降低小鼠肺组织炎症和纤维化程度。在体内外模型中, 虫草素显著逆转上皮细胞-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT) 及肺纤维化标志物Ⅰ型胶原α1 (collagen type Ⅰ α1 chain, collagen Ⅰ)、α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin, α-SMA)、N-钙黏蛋白(N-cadherin)、vimentin及E-钙黏蛋白(E-cadherin) 及HDAC7的mRNA和蛋白表达; HDAC7敲低可抑制EMT及collagen Ⅰ的表达, 且虫草素可靶向HDAC7抑制EMT及collagen Ⅰ的表达; vimentin与HDAC7存在相互作用, 且分子对接实验发现虫草素与HDAC7存在相互关联。综上所述, 虫草素可靶向HDAC7抑制EMT发挥抗肺纤维化作用, 为开发抗肺纤维化药物提供新的思路与选择。

本研究旨在探讨苏木酮A (sappanone A, SA) 调控大鼠肾脏缺血再灌注损伤(ischemia-reperfusion injury, IRI) 的作用和机制。动物实验已获得苏州市吴江区儿童医院伦理委员会批准(批准号: 2022010)。首先利用苏木精-伊红染色法(hematoxylin-eosin staining, H&E) 观察大鼠肾组织形态学变化并进行肾损伤评分; 提取血清检测肌酐(serum creatinine, SCr)、尿素氮(blood urea nitrogen, BUN) 和胱抑素C (cystatin C, Cys C) 的含量; 通过TUNEL染色进一步分析苏木酮A对IRI引起的肾小管上皮细胞凋亡情况的影响; 免疫印迹法(Western blot) 检测肾组织中p-JNK/JNK、p-ERK/ERK、Bcl2、Bax和cleaved-caspase 3的蛋白表达水平。最后, 通过以上研究方法明确JNK激活剂茴香霉素(anisomycin, Ani) 是否可以逆转苏木酮A对大鼠IRI的保护作用。结果显示, 苏木酮A明显减轻IRI引起的肾小管损伤, 减少血清中SCr、BUN和Cys C的含量。TUNEL染色显示, 苏木酮A明显减少IRI引起的肾小管上皮细胞凋亡。Western blot检测肾组织表明, 苏木酮A明显促进凋亡抑制蛋白Bcl2的表达, 抑制凋亡促进蛋白Bax和cleaved-caspase 3的表达, 进一步分析显示苏木酮A不影响ERK的磷酸化, 而抑制JNK的磷酸化。最后, 通过H&E染色、血清学检测、TUNEL染色和免疫印迹法证实JNK激活剂茴香霉素可以逆转苏木酮A对大鼠IRI的保护作用。上述研究结果表明, 苏木酮A通过抑制JNK磷酸化减轻大鼠肾脏缺血再灌注损伤。

研究丹参中是否存在能与Toll样受体4/髓样分化蛋白2 (Toll like receptor 4/myeloid differentiation protein 2, TLR4/MD2) 结合发挥抗炎活性的化合物。本文以TLR4/MD2为靶蛋白虚拟筛选了丹参已报道的化学成分, 并检测了筛选出的甘西鼠尾新酮A (neoprzewaquinone A, Neo A) 对脂多糖(lipopolysaccharide, LPS) 与细胞膜上受体结合的影响、与蛋白的亲和力作用、对LPS介导细胞中TLR4与MD2二聚化的影响、对LPS所致细胞核转录因子-κB (nuclear factor-κB, NF-κB) p65蛋白磷酸化及细胞炎性因子分泌的影响。研究结果表明, 丹参中Neo A与TLR4/MD2虚拟结合能最高, 为-12.8 kcal·mol^-1; Neo A可极显著抑制LPS与细胞膜上的受体结合(P < 0.01), 且Neo A能与rhTLR4/MD2、rhTLR4、rhMD2结合, 亲和力分别为267、534、228 nmol·L^-1; Neo A与TLR4/MD2的氨基酸残基TYR131、PHE121等位点可能存在烷基及π-烷基疏水作用; Neo A能极显著抑制LPS介导细胞中TLR4与MD2的二聚化(P < 0.01), 显著抑制NF-κBp65蛋白的磷酸化水平(P < 0.05); Neo A能显著或极显著抑制LPS所致细胞一氧化氮(nitric oxide, NO)、肿瘤坏死因子-α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白细胞介素-6 (interleukin-6, IL-6) 和白细胞介素-1β (interleukin-1β, IL-1β) 的分泌(P < 0.05, P < 0.01)。综上, Neo A可通过与TLR4/MD2结合干扰LPS与TLR4/MD2结合发挥抗炎作用, 可能是一种TLR4/MD2抑制剂, 可用于TLR4/MD2为靶点的炎症相关疾病治疗。

本文研究和评价一种新型多聚(ADP-核糖) 聚合酶[poly(ADP-ribose) polymerase, PARP]-1和PARP2抑制剂YHP-836与替莫唑胺(temozolomide, TMZ) 联用的抗脑胶质瘤(glioblastoma, GBM) 作用。体外采用MTT、蛋白免疫印迹法、流式细胞术, 测定化合物单用和与TMZ联用对多株脑胶质瘤细胞的细胞杀伤活性和DNA损伤修复标志物磷酸化组蛋白H2AX (histone H2AX phosphorylation, γH2AX) 水平以及细胞周期的影响。通过脑胶质瘤异体移植模型和原位移植瘤模型, 评价YHP-836与TMZ联用的体内药效。动物实验按照中国医学科学院、北京协和医学院药物研究所实验动物伦理委员会操作规范严格执行(00009138)。结果显示, YHP-836与TMZ联用增加了对人脑胶质瘤细胞的细胞杀伤活性和γH2AX的表达水平, 使细胞周期阻滞在S期。体内动物模型结果表明, 单独使用YHP-836对U251/TMZ肿瘤的治疗作用较差, 而在与TMZ联用时, 发现其能显著增加TMZ的抗肿瘤作用, 且未显著增加化疗药物毒性。综上所述, 新型PARP1/2抑制剂YHP-836可以增敏化疗药物TMZ的作用, 并为下一步研究其作用机制奠定了基础。提示PARP1/2抑制剂YHP-836可能成为TMZ耐药患者联合TMZ治疗的候选药物之一。

急性肝损伤(acute liver injury, ALI) 是临床上常见的重症疾病之一, 氧化还原失衡和炎症风暴为主要特点, 治疗不及时极易引起肝功能衰竭甚至死亡。迷迭香酸(rosmarinic acid, RA) 已被证明具有抗炎抗氧化的活性, 但是如何通过抗氧化及抑制炎症反应发挥对ALI的保护作用尚不清楚。因此, 本研究通过体内外实验探究RA对ALI的治疗作用和分子机制。在小鼠ALI模型上, 研究RA对肝功能和炎性指标水平的影响; HE观察肝脏病理变化; 荧光法检测RA对肝脏活性氧(reactive oxygen species, ROS) 的影响; 免疫组化法检测肝组织F4/80水平; Western blot测定肝脏组织硫氧还蛋白相互作用蛋白(thioredoxin-interacting protein, TXNIP)、NOD-like受体蛋白3 (NOD-like receptor protein 3, NLRP3) 炎症小体和半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶-1 (cysteinyl aspartate specific proteinase-1, CASPASE-1) 蛋白的水平。动物福利和实验过程均遵循西南民族大学动物伦理委员会的规定。在H₂O₂诱导的HepG2细胞氧化性损伤模型上, CCK-8法分析RA对细胞活力的影响; 试剂盒检测白细胞介素-1β (interleukin-1β, IL-1β) 和乳酸脱氢酶(lactatede hydrogenase, LDH) 释放量; 荧光探针DCFH-DA检测ROS水平; 实时荧光定量PCR (quantitative real-time PCR, qPCR) 法检测Txnip、Nlrp3、Caspase 1和Il1β mRNA表达水平; Western blot法测定细胞核因子E2相关因子2 (nuclear factor erythroid-2 related factor 2, NRF2)、TXNIP、NLRP3和CASPASE-1蛋白的水平。实验结果显示, 与模型组比较, RA组小鼠肝肿胀程度明显减轻, 组织损伤缓解, 肝功能指标和ROS水平显著下降, TXNIP、NLRP3、CASPASE-1蛋白水平均显著降低, F4/80和IL-1β水平明显下降。在细胞水平上, RA能显著降低H₂O₂诱导的IL-1β、LDH和ROS水平, 同时降低了Txnip、Caspase 1、Il1β mRNA表达水平, 以及TXNIP、NLRP3、CASPASE-1蛋白水平, 但NRF2蛋白表达水平明显上升, 而NRF2抑制剂ML385逆转了RA对NRF2、TXNIP、NLRP3、CASPASE-1蛋白表达的作用。结果表明, RA可能通过促进NRF2核转移抑制ROS生成, 进而减少TXNIP激活NLRP3炎症小体, 减少细胞死亡和炎症反应从而发挥对肝损伤的缓解作用。

结核分枝杆菌与宿主细胞的相互作用及对宿主的某些信号通路调节与其在巨噬细胞内保持潜伏有关。microRNAs (miRNAs) 可以调控基因表达, 调节机体的许多生物功能, 在细菌感染中发挥调节作用。但是, 宿主的miRNA是否也参与结核分枝杆菌感染尚未深入研究。本研究将致病性结核分枝杆菌H37Rv和低毒株H37Ra感染巨噬细胞, 通过鉴定感染后宿主细胞中miRNA的表达谱, 发现在强致病性H37Rv株(Rv)、H37Rv灭活株(Rv-) 和低致病H37Ra (Ra) 株分别感染人巨噬细胞THP-1中有17种miRNA的表达水平发生显著性变化(P<0.05), 表明宿主miRNA可能参与结核分枝杆菌-宿主的相互作用。同时, 发现了10种miRNA在致病性和非致病性结核分枝杆菌感染的细胞中存在显著差异, 提示宿主miRNA可能在结核分枝杆菌的致病性和细胞内生存中发挥重要作用。进一步研究发现, miR-449a、miR-502-5p和miR-708在海分枝杆菌感染的细胞中下调, 过表达这3种miRNA后的细胞对海分枝杆菌的生长具有明显抑制作用, 表明miRNA在宿主与分枝杆菌的相互作用中发挥重要作用。本研究为结核分枝杆菌致病性机制及治疗结核病方法提供新思路。

通过一种复合诱导方法, 结合神经行为学、宏观表征以及客观病理评价指标, 构建并确证小鼠肝郁化火证抑郁模型。采用睡眠剥夺结合光照和隔天给粮刺激的方法进行构建, 并从表观效度、结构效度和预测效度3个层次展开评估, 再经由方剂反证所建立的肝郁化火型抑郁模型。表观效度中, 与空白组相比, 模型小鼠神经行为学表现为典型的抑郁样症状; 一般状态观察显示模型组小鼠毛发乱而无光泽, 且反应迟钝易激惹, 饮水量大幅增加; 小鼠睡眠时相检测中, 模型小鼠睡眠觉醒期所占时间比显著上升, 非快速眼动睡眠期和快速眼动睡眠期所占时间比显著下降; 颈内动脉平均血流速度、血流量、舌、尿液、爪色r值等生理性指标变化有显著性差异; 结构效度显示, 与空白组相比, 模型小鼠海马中五羟色胺、多巴胺、γ-氨基丁酸显著下降, 乙酰胆碱、色氨酸、谷氨酸水平显著上升, 给予丹栀逍遥散治疗后, 以上神经递质皆有不同程度回调。预测效度中, 治疗药物帕罗西汀可有效改善模型小鼠的抑郁样行为; 肝郁化火经典方丹栀逍遥散可不同程度回调抑郁及相关证候各项指标。本研究建立了一种新型肝郁化火型抑郁动物模型, 扩充了中医证候抑郁模型的种类, 为今后中医药防治抑郁症的科学内涵研究、药效评价以及药物筛选提供了更多选择。动物实验获得江西中医药大学动物伦理实验委员会的批准和监督(伦理编号: 20230313040)。

姜黄挥发油采用水蒸气蒸馏法从姜黄中提取得到。本文探讨了姜黄挥发油的舒张血管活性及机制。首先采用离体大鼠胸主动脉环实验发现姜黄挥发油具有舒张血管活性; 通过去除血管环内皮和预孵育内皮型一氧化氮合酶(eNOS) 抑制剂, 发现姜黄挥发油的舒张血管活性具有内皮依赖性, 且与eNOS有关; 采用人脐静脉内皮细胞(HUVECs) 模型, 发现姜黄挥发油能够促进HUVECs中一氧化氮(NO) 的生成, 进一步说明了姜黄油的舒张血管作用与eNOS有关; 最后免疫印迹实验结果表明姜黄挥发油能够上调磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、蛋白激酶B (Akt)、eNOS的磷酸化水平。综上所述, 姜黄挥发油具有舒张血管活性, 且其机制与激活内皮PI3K/Akt/eNOS通路有关。本文中所有动物实验均获得成都中医药大学实验动物伦理委员会批准(批准号: 2020-04)。

消渴方(Xiaoke formula, XKF) 是治疗消渴症的经典名方, 具有改善胰岛素抵抗(insulin resistance, IR) 作用, 但其等效成分群(bioactive equivalent combinatorial components, BECC) 目前尚不清楚。本研究基于团队前期研究基础, 以小檗碱、黄芪甲苷、绿原酸作为消渴方BECC组成候选成分, 探讨其药效和生物机制。采用高脂饮食诱导IR小鼠模型, 检测消渴方及消渴方BECC给药后小鼠血糖、胰岛素敏感性、血脂代谢、免疫炎症因子等指标, 采用病理切片染色检测组织病理改变, 利用网络药理学预测消渴方及其BECC潜在作用靶点与信号通路, 并用Western blot对网络药理学结果进行验证。动物福利和实验过程均遵循北京迈德康纳生物技术有限公司实验动物伦理委员会的规定(MDKN-2023-019)。结果显示, 由小檗碱、黄芪甲苷、绿原酸按消渴方原方配比组成的消渴方BECC, 在改善IR小鼠的血糖、胰岛素敏感性、组织病理损伤、血脂紊乱、免疫炎症等方面与消渴方作用相当; 网络药理学和Western blot结果表明, 消渴方及其BECC可能是通过促进肝脏磷脂酰肌醇3-激酶活化(PI3K)、蛋白激酶B (AKT) 磷酸化, 抑制肝脏糖异生关键限速酶葡萄糖-6-磷酸酶(G6PC)、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶1 (PCK1) 表达, 最终实现改善IR。综上, 小檗碱、黄芪甲苷、绿原酸可作为消渴方改善IR的潜在等效成分群, 其通过调节脂质代谢、免疫炎症, 促进IR小鼠肝脏PI3K/AKT通路信号传递, 进而抑制肝脏糖异生途径, 调节葡萄糖稳态改善IR。

蛋白质二硫键异构酶A6 (PDIA6) 与炎症和内质网应激密切相关。为了获得靶向PDIA6且具有强抗炎作用的二苯甲酮类多酚糖基衍生物, 本文以不同基团取代的二苯甲酮与α-溴代乙酰糖为起始原料, 经傅克酰基化、脱乙酰基反应合成了25个目标糖基衍生物, 并采用生物膜干涉(BLI) 技术, 定量研究其与PDIA6的相互作用, 同时评价其体外抗炎作用。结果表明, 化合物4b、10b、17b、18b、25b既与PDIA6有较高的亲和力, 又具有很强的抗炎作用, 这些化合物可能是通过直接作用于PDIA6, 进而影响炎症相关的信号通路。尤其是, 该类化合物对IL-1β和IL-6的抑制作用最为显著, 推测其在治疗炎症性疾病方面有重要的开发前景。

为解决铜绿假单胞菌(P.aeruginosa) 对多类抗生素耐药难题, 寻找P.aeruginosa外排泵抑制剂是一条有效途径。本研究以二肽类外排泵抑制剂PAβN为先导物, 通过改变天然氨基酸侧链结构, 设计合成15个全新的鸟氨酸拟肽类衍生物, 评价了其协同单环β-内酰胺类抗生素氨曲南对抗P.aeruginosa活性。其中, 化合物12b不仅可增强β-内酰胺类抗生素, 包括氨曲南、头孢他啶、美罗培南的抗菌活性, 还可显著增强大环内酯类抗生素克拉霉素的抗菌作用, 显示出广谱的协同增敏作用。此外, 化合物12b还具有良好的安全性。初步机制显示, 12b直接靶向外排转运体MexB发挥作用。研究结果为发展一类新型的对抗MDR P.aeruginosa的外排泵抑制剂提供了新先导化合物。

本文对昆明山海棠的苯丙素类成分进行研究, 采用硅胶柱色谱、反相柱色谱、凝胶柱色谱、制备薄层色谱以及半制备高效液相色谱等分离纯化手段, 从昆明山海棠的70%乙醇提取物中分离获得24个化合物。化合物1~3为苯丙素类新化合物, 结合紫外光谱、红外光谱、高分辨质谱和核磁共振波谱等结构鉴定方法, 将其鉴定为: 苏式-2-(4-羟基-3-甲氧基苯氧基)-3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-1, 3-丙二醇(1)、赤式-2-(4-羟基-3-甲氧基苯氧基)-3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-1, 3-丙二醇(2)、赤式-3-(4-羟基-3, 5-二甲氧基苯基)-3-乙氧基-1, 2-丙二醇(3)。化合物4~6、9、14、15、18、19、21~24为首次从雷公藤属植物中分离得到。生物学活性研究表明化合物20在50 μmol·L^-1下对4T1乳腺癌细胞表现出抑制作用, 测得其半数抑制浓度为125.60 μmol·L^-1。

采用硅胶、MCI、Sephadex LH-20及半制备高效液相等色谱技术进行分离纯化, 并根据NMR、MS等波谱数据确定化合物结构, 从湖南产山橿乙酸乙酯部位分离得到20个单体化合物, 分别鉴定为: (1″S, 3″S, 6″R)-2′, 4′, 6′-三羟基-3′-[1″-(3″-羟基)-对薄荷烷基]-查尔酮(1)、sumadain D (2)、槲皮素(3)、儿茶素(4)、表儿茶素(5)、N-顺式阿魏酰酪胺(6)、N-反式阿魏酰酪胺(7)、N-反式-阿魏酰-3-甲氧基酪胺(8)、flavifloramides B (9)、northalifoline (10)、异落叶松脂素(11)、丁香树脂酚(12)、松脂素(13)、皮树脂醇(14)、二氢去氢二愈创木基醇(15)、4-methoxyl-denudaquinol (16)、miliusanal (17)、丁香酸(18)、脱落酸(19)、桂酸桂酯(20)。化合物1为新化合物, 化合物2~20首次从山橿中分离得到。抗肿瘤活性筛选结果表明, 化合物1、2、3、16可以显著降低胃癌细胞MGC-803的存活能力, 其IC₅₀值分别为5.58、23.41、25.72、20.96 μmol·L^-1。化合物5、20可以降低胃癌细胞MGC-803的存活能力, IC₅₀值分别为98.83、89.26 μmol·L^-1。

采用大孔吸附树脂、MCI、Toyopearl HW-40C以及硅胶等柱色谱技术并结合半制备液相对山茱萸水提物进行分离纯化, 通过HRESIMS、NMR、IR、UV和ECD等方法对分离得到的化合物进行结构鉴定。从山茱萸果实中共分离得到12个化合物, 分别鉴定为neolignan B (1)、2, 3-dihydro-7-methoxy-2-(4′-hydroxy-3′-methoxyphenyl)-3a-O-β-D-xylopyranosyloxymethyl-5-benzofuranpropanol (2)、cornucadinoside A (3)、3, 4-二羟基苯乙酮(4)、没食子酸正丁酯(5)、间羟基苯甲酸(6)、奎宁酸正丁酯(7)、5-羟基麦芽酚(8)、2-糠酸(9)、5-羟甲基糠醛(10)、5-(甲氧基羰基)-2-吡咯烷酮(11)、苹果酸二甲酯(12)。化合物1为新联苯类木脂素, 命名为neolignan B。化合物2、4、5、7~9、11为首次从山茱萸中分离得到。

采用硅胶柱色谱、聚酰胺柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱、MCI柱色谱及半制备高效液相色谱等技术手段从鬼针草(Bidens pilosa L.) 全草95%乙醇提取物分离纯化得到10个化合物。依据其理化性质、波谱数据(UV、IR、MS、NMR) 等鉴定了化合物的结构, 分别为鬼针草橙酮苷A (1)、Z-6-O-(4″-O-乙酰基-6″-O-p-香豆酰基-β-D-吡喃葡萄糖基)-6, 7, 3′, 4′-四羟基橙酮(2)、okanin 4′-O-β-D-(4″, 6″-diacetyl)-glucopyranoside (3)、Z-6-O-(6″-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖基)-6, 7, 3′, 4′-四羟基橙酮(4)、6, 7, 3′, 4′-四羟基橙酮(5)、Z-6-O-(6-O-香豆酰基-β-D-吡喃葡萄糖基)-6, 7, 3′, 4′-四羟基橙酮(6)、Z-6-O-(4′, 6′-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖基)-6, 7, 3′, 4′-四羟基橙酮(7)、Z-6-O-(6″-O-p-香豆酰基-β-D-吡喃葡萄糖基)-6, 7, 3′, 4′-四羟基橙酮(8)、木犀草素(9)、7-O-β-D-glucopyranosyl-5, 3′-dihydroxy-3, 6, 4′-trimethoxyflavone (10)。其中, 化合物1为新化合物。化合物4和9能够一定程度上抑制油酸钠-棕榈酸钠诱导的人肝HepG2细胞脂质沉积。分子对接技术预测其发挥降脂活性的潜在作用靶点可能为过氧化物酶体增殖物激活受体γ (PPARγ)。

建立高效液相色谱法采用校正因子测定氟马西尼原料中有关杂质。采用Agilent Pursuit XRs C18 (250 mm × 4.6 mm, 5 μm) 色谱柱, 以稀磷酸溶液、甲醇和四氢呋喃为流动相, 等度洗脱。采用标准曲线法测定校正因子, 通过校正因子计算杂质含量。并用外标法验证校正因子方法的合理性、准确性和可行性。通过强制降解制备含有降解产物的氟马西尼降解溶液; 采用LC-MS对降解产生的杂质进行结构确证。结果表明, 氟马西尼和各杂质之间均分离良好, 杂质A、杂质B、杂质D和杂质E的定量限分别为0.169 9、0.314 7、0.143 9和0.270 8 ng, 检测限分别为0.055 8、0.096 9、0.048 8和0.089 0 ng, 质量浓度分别在0.034 9~7.847 0、0.038 7~8.710 7、0.034 6~7.794 1和0.032 4~7.292 8 µg·mL^-1内, 线性关系良好(n = 7)。平均回收率在98.25%~99.42%之间, 相对标准偏差(RSD) 均小于2.0% (n = 9), 方法的准确度高。采用外标法和校正因子法测定氟马西尼有关物质, 两种方法结果一致。建立的HPLC方法准确度和灵敏度高、重复性好, 可用于氟马西尼有关物质的测定。

本研究针对平贝母的ITS2序列设计特异性鉴别引物, 优化反应体系及条件, 构建PCR-核酸试纸条实现可视化检测平贝母。通过分子克隆及测序技术, 构建平贝母DNA阳性对照品, 制定质量标准。对建立的方法进行性能评价, 检测其灵敏度、特异性和重复性, 对市售样品进行真伪鉴定。结果显示, 基于ITS2序列可对平贝母及其混伪品进行区分。正品平贝母PCR产物滴定于试纸条上显示T、C线两条带, 伪品与阴性对照只显示C线一条带, 与琼脂糖凝胶电泳结果吻合。特异性为100%, PCR-核酸试纸条灵敏度可达0.1 ng·μL^-1, 高于凝胶电泳检测10倍。16个平贝母市售样品中11个合格, 5个不合格。综上, 本研究建立的平贝母PCR-核酸试纸条检测方法特异、快速、精准、可视化, 可为平贝母检测提供新的技术思路。

肾病综合征(nephrotic syndrome, NS) 具有多种分型且发病机制和病理类型多样, 临床上主要依赖血清生化进行诊断, 而具体分型的鉴定必须通过肾穿刺进行活检, 患者依从性较差。因此, 寻找一种可无创、快速反映肾病综合征分型及疾病进展的方法对于临床诊断具有重要意义。本研究运用LC-MS代谢组学技术结合受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic, ROC) 和多元线性回归分析筛选鉴定可反映肾病综合征分型及疾病进展的潜在生物标志物。结果显示, 依据正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis, OPLS-DA) 模型中的变量VIP > 1、P < 0.05和AUC > 0.5筛选出区分膜性肾病(membranous nephropathy, MN) 与IgA肾病(IgA nephropathy, IgAN) 的5个潜在分型标志物包括吲哚乙酸、异亮氨酸脯氨酸、DL-吲哚-3-乳酸、D-苯丙氨酸和L-色氨酸。进一步以肾小球滤过率(estimated glomerular filtration rate, eGFR) 为因变量, 采用多元线性回归分析明确了可反映膜性肾病进展为尿毒症(uremia) 的潜在进展标志物, 包括丙氨酰亮氨酸、9-癸酰肉碱、葡萄糖酸、辛基甘氨酸和癸二酸, 而IgA肾病进展为尿毒症的潜在进展标志物为丙氨酰亮氨酸、9-癸酰肉碱、辛基甘氨酸和癸二酸。该研究为肾病综合征潜在分型及进展生物标志物的发现提供理论依据, 也为其他进展性疾病潜在生物标志物的发现提供方法参考。该方案经山西省人民医院伦理委员会同意[(2020) 省医科伦审字第30号]。

本研究构建了一种高通量三维肝细胞模型, 可模拟细胞在体内的三维生长空间, 具有通量高、精密度好、成本低、操作简便的优势, 可用于中药肝毒性的快速评价。首先, 采用胶原水凝胶构建了三维高通量肝细胞芯片模型, 以对乙酰氨基酚、昆明山海棠提取物和中药复方七厘散提取物为参照, 对模型的精密度及与二维孔板模型的差异进行了考察, 并对四个批次的昆明山海棠和复方七厘散提取物的肝毒性进行了评价, 考察了方法的适用性。方法学考察结果显示, 该模型的精密度和适用性良好, 优于传统的二维孔板。接着, 在三维肝细胞芯片模型上对不同样品给药3或7天的肝毒性进行了比较, 发现中药成分的肝毒性随着给药时间的延长而增强。最后, 对等生药量的单味中药昆明山海棠和复方中成药昆仙胶囊进行了肝毒性比较, 发现中药配伍可以显著降低昆明山海棠的肝毒性。综上, 本研究建立了一种高通量、稳定可靠的三维肝细胞芯片模型, 可用于中药肝毒性的快速评价。

本研究以脂质体作为载体包载雷公藤甲素与人参皂苷Rg3, 治疗胰腺癌荷瘤小鼠, 探讨脂质体对胰腺癌肿瘤微环境免疫因子CD4⁺、CD8⁺的水平影响, 并对抑瘤效果和安全性进行评价。研究采用Pan02细胞构建荷瘤C57BL/6小鼠模型, 经过14天治疗, 观测荷瘤小鼠肿瘤体积变化和体重变化。结果表明, 脂质体高、低剂量相对于模型组肿瘤体积有明显治疗效果(P < 0.01), 脂质体高剂量相对于雷公藤甲素组抑瘤率有明显提高(P < 0.05), 免疫组化表明, 与模型组相比, 脂质体高剂量组能上调免疫因子CD4⁺/CD8⁺比值, 且能抑制肿瘤增殖因子表达, 促进肿瘤凋亡因子表达, 经过肝、脾、肺、肾的病理苏木素-伊红染色和血清因子检测有较高的安全性。该实验方案已通过河南中医药大学实验动物伦理委员会审核批准(编号: DWLL202103173), 动物福利和实验过程均遵循河南中医药大学实验动物伦理委员会的规定。本研究为胰腺癌免疫治疗探索提供了一种新的思路。

结核病(tuberculosis, TB) 流行病快速筛查常采用结核菌素纯蛋白衍生物(pure protein derivative, PPD) 皮试, 但特异性低, 不良反应大。ESAT-6和CFP-10是结核分枝杆菌的分泌蛋白, 但卡介苗(Bacillus Calmette-Guerin, BCG) 中缺失了相关基因。本研究表达纯化了结核分枝杆菌的分泌蛋白ESAT6和CFP10的融合蛋白(ESAT6 and CFP10 fusion protein, EC), 并制备成其壳聚糖纳米粒(ESAT6 and CFP10 fusion protein nanoparticals, EC-NPs), 进一步制备成透明质酸可溶性微针贴片(microneedle patch, MNP)。MNP-EC-NPs载药量达到每针0.03 μg, 每片可达到1.92 μg, 常温下保存期可达6个月, 可有效透过表皮。志愿者皮试结果显示MNP-EC-NPs可有效区分BCG接种者, 在结核病患者皮肤有效显示阳性反应, 无显著不良反应, 实验经武汉市肺科医院伦理委员会批准[武肺伦理2022 (2)]。本研究建立了一种结核病皮试方法, 采用ESAT6-CFP10融合蛋白替代PPD, 并采用可溶性微针剂型, 提高了结核病皮试诊断的特异性, 为结核流行病筛查提供了新的技术方案。

光热治疗是利用近红外激光特异性激活蓄积在病灶部位的光热剂, 从而达到热消融癌细胞的一种新型肿瘤治疗手段。然而, 光热材料在体内代谢周期长、清除难, 这成为阻碍其临床转化的主要障碍之一。本研究利用血红蛋白作为新型稳定剂、六氯铂酸作为新型氧化剂、吡咯作为单体, 通过氧化聚合一步法, 制得血红蛋白稳定的铂基聚吡咯纳米颗粒(Hb@PtP)并对其形貌结构等理化性质进行详细考察。在聚乙二醇修饰后, 获得的Hb@PtPP粒径为99.08 ± 8.3 nm, zeta电位为-18.7 ± 1.2 mV, 透射电镜显示Hb@PtPP纳米颗粒为不规则球形且分散均匀。在不同功率密度的808 nm激光照射下, Hb@PtPP呈现出功率密度依赖性升温行为, CCK-8和死活染色实验证实其能有效地发挥光热效应杀伤肿瘤细胞。小动物活体成像结果表明Hb@PtPP具有较好的肿瘤靶向和滞留能力, 在激光激发下, 实现了小鼠肿瘤生长的抑制和消融。研究涉及的所有动物实验均按照中国医学科学院机构动物护理与使用委员会中国医学科学院、北京协和医学院放射医学研究所批准的方案执行[IRM/2-IACUC-2312-005]。

辅料炮制是中药炮制的重要组成部分, 其科学内涵解析是一个亟待解决的关键科学问题。在现代中药物质成分构成基本清晰的基础上, 本文将化学信息学的技术和方法应用到辅料炮制机制研究中。收集酒、醋、盐、蜜4种辅料炮制中药饮片的相关信息, 包括性味、归经、化学成分等。采取化学信息学手段计算各化学成分相应的分子描述符和骨架, 表征成分的性质和结构特征, 并且通过多元统计分析和Murcko骨架分析挖掘酒、醋、盐、蜜4种辅料关联的特征组分。进一步以蜜炙黄芪为例, 聚焦炮制辅料蜜对其特征药效组分(异黄酮组分)溶解度和渗透性的影响, 发现辅料蜜可增加其溶解度和渗透性, 明确炮制辅料对生物药剂学分类性质的影响是阐明辅料炮制机制的关键突破口。综上, 本文基于组分构成特征解析了炮制辅料“酒醋盐蜜”关联的特征组分, 为从生物药剂学角度解析炮制机制提供数据支撑。

中药生石膏先煎入药逐渐成为行业共识, 但自古至今医家著作中关于其煎煮方法的认识并不完全统一, 现代关于其是否有必要先煎也偶有争议。本研究通过对麻杏石甘汤以生石膏为中心的拆方药对及全方的先煎、共煎物进行汤剂相态观察、物理化学表征、有机和无机成分定性定量分析研究, 初步探讨生石膏先煎入药的科学内涵。结果表明, 通过对甘草-石膏(Gancao-Shigao, GC-SG)、麻黄-石膏(Mahuang-Shigao, MH-SG)、杏仁-石膏(Xingren-Shigao, XR-SG)3个药对各自的先煎、共煎物进行对比研究, 发现二者汤剂相态不同; 药对及全方(Quanfang, QF)的微观形貌、粒径及电位结果显示先煎物较共煎物中的超分子颗粒以更小、更均匀和更稳定的状态存在; 液质结果显示石膏先煎与否对有机成分的组成及含量影响较小; ICP-OES结果显示同样的生石膏煎煮时间, 先煎中无机成分含量较共煎高; IR结果显示先煎物具有较共煎物更明显的化学官能团相互作用。综上所述, 生石膏先煎的汤剂较共煎汤剂存在相态和化学成分间相互作用的不同, 无机成分差异是影响相态变化的重要物质基础, 表明石膏是否先煎, 中药汤剂物质基础确有不同, 该研究可为生石膏先煎入药的临床应用提供依据。

本研究利用仿生矿化将咪唑-沸石骨架(ZIF-8)巧妙地搭载在减毒沙门氏菌VNP20009表面, 同时包载化疗药物盐酸多柔比星(doxorubicin, DOX)得到ZD@VNP; 采用透射电镜、激光共聚焦显微镜对ZD@VNP的形貌及ZIF-8与VNP20009的结合情况进行表征。采用荧光分光光度法考察DOX的包封率及体外释放率; 通过CCK-8和细胞活/死染色FDA/PI评估ZD@VNP抑制黑色素瘤细胞(B16F10)增殖的能力, 并建立黑色素瘤小鼠模型考察ZD@VNP抑瘤效果。实验结果表明ZIF-8均匀地结合在VNP20009表面, 共聚焦结果也证实了ZD@VNP中ZIF-8与VNP的结合; ZD@VNP对DOX的包封率为85.7% ± 3.7%, 在pH 6.0的缓冲液中DOX的释放显著高于pH 7.4; 细胞实验结果表明ZD@VNP能增强DOX对B16F10细胞增殖的抑制作用; 药效实验结果表明与VNP+DOX相比, ZD@VNP治疗在C57BL/6小鼠(实验得到广东医科大学动物保护和伦理委员会批准, 编号: GDMU-2023-002518)上可显著抑制B16F10肿瘤生长, 并延长小鼠生存期。综上, 本研究借助仿生矿化通过一步法制备的ZD@VNP可显著增强DOX和VNP抑制肿瘤细胞生长的作用, 在药物递送领域具有较大的应用前景。

口服铁剂是治疗儿童铁缺乏和缺铁性贫血的常用制剂, 但其不良口感成为影响临床服药依从性的主要因素。目前尚未有针对口服铁剂的适口性评价研究。选取13款具有代表性的口服铁剂产品, 结合电子舌、FaceReader面部表情分析技术及口感访谈, 从体内外不同角度对口服铁剂进行适口性评价。电子舌结果表明, 右旋糖酐铁颗粒最接近无味的氯化钾溶液, 基本没有苦味和涩味, 优于其他产品。FaceReader面部表情结果表明, 58.7%的受试者对右旋糖酐铁颗粒的情绪效价值高于蛋白琥珀酸铁口服溶液。在43名年龄≥ 5岁的参与者中, 右旋糖酐铁颗粒的口感偏好率为83.7%, 83.7%的参与者选择再次服用右旋糖酐铁颗粒。本研究发现右旋糖酐铁颗粒具有较好的口感, 其味道更受儿童的欢迎, 为口服铁剂的儿科临床用药提供了参考依据, 也为儿童用药的适口性评价提供了新思路。本文的体内适口性评价实验属于研究性质的临床试验, 已取得北京儿童医院机构审查委员会批准(编号: 2021-149-Y)。

糖基转移酶(UDP-glycosyltransferase, UGT)是黄酮糖苷类化合物形成的末端修饰酶。本研究通过对红花花冠转录组数据库中糖基转移酶基因在四个花期的表达量与红花代谢组数据中主要成分的含量进行皮尔斯相关性分析, 获得了2个与红花黄酮类化合物合成密切相关的糖基转移酶基因CtUGT25、CtUGT18, 并对二者的基因及蛋白序列进行生物信息学分析。表达模式分析发现CtUGT25主要在花冠中表达, 在开花第3天表达量最高; CtUGT18主要在根中表达, 在开花第1天表达量最高。通过农杆菌介导的花粉管道法转基因手段在红花体内进行了功能验证, 证明CtUGT25促进了山柰酚-3-O-葡萄糖苷及羟基红花黄色素A (HSYA)的积累, CtUGT18促进了山柰酚-3-O-葡萄糖苷、荭草苷的积累, 二者可能是红花黄酮类化合物合成的糖基修饰酶。同时, 体外实验证明CtUGT25蛋白对柚皮素、槲皮素、芹菜素、山柰酚、木犀草素、2-羟基柚皮素、高良姜素均具有催化活性。本研究为下一步通过分子生物技术调控红花的品质, 特别是红花中特有成分HSYA等的工业化生产提供参考, 也为其他植物的相关基因的研究提供资料。

本文通过PacBio Sequel平台对滇黄精根茎进行全长转录组测序, 并对测序结果进行生物信息学分析, 旨在为滇黄精基因功能的研究提供参考.最终测得polymerase reads为1 120 485个, 总数据共77.73 GB.在NR数据库中, 有41 864个同源序列比对到5个物种; 有40 506个在KOG数据库得到注释, 根据其功能分为26类; 有69 060个得到GO注释, 分为细胞组分、分子功能及生物学过程等3大类的32个功能组; 有45 779个注释到KEGG数据库的145条代谢途经中, 其中鉴定与多糖合成有关的转录本在糖酵解/糖异生代谢通路中有127条, 淀粉和蔗糖代谢通路有144条, 氨基酸糖和核苷酸糖代谢通路有85条, 果糖和甘露糖代谢通路有69条; 此外还检测到1 781个转录因子, 分布在37个转录因子家族中; 检测到了180 293个SSR位点, 其中以单碱基重复占比最多, 占所有碱基重复类型的30.48%, 最少的是五碱基重复, 仅为单碱基重复的0.14%.本研究结果为丰富滇黄精基因组信息, 探索其有效成生物合成途径提供重要的数据支持

黄藤素是大黄藤的主要功效成分, 是典型的小檗碱类异喹啉类生物碱, 具有广泛的抗炎、抗菌活性。本研究运用代谢组学与转录组学研究, 筛选了与黄藤素合成显著相关的差异表达基因(DEGs), 并对其中8个DEGs进行了实时荧光定量PCR (qRT-PCR) 验证。代谢组学研究共检测到106种生物碱, 其中包含23种异喹啉类生物碱。黄藤素在根与叶的对比组中位居差异代谢物差异倍数前十位, 其在根中的相对含量约是叶中的47.5倍。通过转录组学研究, 共188条基因注释到异喹啉类生物碱的生物合成途径上, 其中36条基因具有显著差异, 根与叶的对比组包含33条DEGs, 30条DEGs在黄藤素的生物合成途径上。最后, 通过代谢组学与转录组学关联分析, 筛选到4条基因序列的表达模式与黄藤素具有显著相关性。qRT-PCR实验结果表明8个DEGs的表达趋势均与转录组结果一致。本研究不仅丰富了大黄藤的组学数据, 也为黄藤素的生物合成研究奠定了基础, 并进一步为其他异喹啉类生物碱生物合成途径上关键酶基因的解析提供了参考。

雷公藤红素和雷公藤内酯甲是中药雷公藤的主要三萜活性成分, 具有抗肿瘤、抗炎及免疫抑制等药理活性, 是雷公藤相关中药制剂发挥临床疗效的物质基础。通过解析活性成分生源途径, 优化基因元件并利用“细胞工厂”异源获取将是未来“低成本、高效率”获得雷公藤中三萜活性成分的有效途径。CYP712Ks是参与雷公藤木栓烷型和齐墩果烷型三萜骨架修饰的第一个细胞色素P450酶, 发挥C-29位羧基化功能, 可催化木栓酮生成美登木酸, 催化β-香树素生成3-表卡通酸。本研究以四条多功能TwCYP712K1/2/3/5为研究对象, 利用酿酒酵母体内功能表征, 明确其催化功能及底物选择偏好性; 通过同源建模和分子对接, 明确蛋白与底物结合空间结构, 进而对蛋白活性口袋内差异氨基酸进行互相突变, 阐明决定催化功能和底物结构选择的关键氨基酸。本研究共构建了63个突变体元件, 解析了影响TwCYP712Ks羧基化功能的氨基酸位点, 特别是揭示了影响TwCYP712K2对齐墩果烷型和木栓烷型三萜底物选择性的关键氨基酸, TwCYP712K2^F127I与TwCYP712K2^A227T突变体将导致产物比例发生逆转。本研究以同源蛋白比对及相互突变的方式对TwCYP712Ks四条蛋白进行半理性设计, 阐明多个决定蛋白催化功能的氨基酸位点, 获得系列活性提升或改变的突变体, 为雷公藤三萜活性成分的生物合成提供丰富的催化元件, 并初步解析了C-29位羧基化机制。