近日,雲南大學教育部自然資源藥物化學重點實驗室肖偉烈團隊在具有抗炎活性的天然小分子研究方面取得新進展,圍繞巨噬細胞NLRP3炎症小體和NF-κB信號通路,從多種藥用植物中發現了一系列結構新穎、活性顯著的二萜類化合物。
該團隊從大戟科大戟屬植物澤漆(Euphorbia helioscopia)中發現三個具有重排Jatrophane-型骨架的新穎二萜衍生物, Euphopias A–C。其中Euphopias A和B 是以三環[8.3.0.02,7]十三烷為核心的新骨架二萜,Euphopia C則是以四環[11.3.0.02,10.03,7]為核心的新骨架二萜。通過多光譜學分析,量子化學核磁參數計算,ECD計算,分子軌道分析,以及X-ray單晶衍射等手段,確定了Euphopias A–C的相對及絕對構型。藥理活性研究發現,Euphopias A–C均表現出顯著的抑制NLRP3炎症小體活化的作用,IC50 值為4.1~ 11.5 μM。隨後,對活性最顯著的Euphopia B進行了進一步研究,發現Euphopia B能夠抑制Casp-1和IL-1β 等炎症相關蛋白的表達,阻斷NLRP3炎症小體活化引起的細胞焦亡;機制研究表明Euphopia B通過保護線粒體外膜的完整性、維持其正常膜電位,進而抑制NLRP3炎症小體的激活。該研究進一步豐富了二萜類化合物的結構多樣性,並為發現抑制炎症小體活化的天然小分子化合物提供了新的研究思路。相關成果以「Euphopias A−C, Three Rearranged Jatrophane Diterpenoids with Tricyclo[8.3.0.02,7]tridecane and Tetracyclo[11.3.0.02,10.03,7] hexadecane Cores from Euphorbia helioscopia」為題發表於有機化學主流期刊Organic Letters (Nature Index; https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.orglett.0c02676)。
此外,肖偉烈團隊近期還從紫珠屬植物中發現了系列抑制炎症小體活化的克羅登烷型二萜化合物,從益母草中發現了系列抑制NF-κB信號通路的半日花烷型二萜化合物。相關成果於2020年分別以「Callicarpins, Two Classes of Rearranged ent-Clerodane Diterpenoids from Callicarpa Plants Blocking NLRP3 Inflammasome-Induced Pyroptosis」(https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jnatprod.0c00288)和「Structurally Diverse Labdane Diterpenoids from Leonurus japonicus and Their Anti-inflammatory Properties in LPS-Induced RAW264.7 Cells」(https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jnatprod.9b00597)為題發表於天然產物著名期刊Journal of Natural Products.
以上研究得到教育部重點實驗室、化學科學與工程學院、雲南大學雙一流建設「生命與分子學科群」、雲南省天然產物轉化與應用重點實驗室以及中緬聯合實驗室等平臺及部門的支持;以及得到國家自然科學基金、雲南大學-雲南省科技廳「雙一流」聯合項目、省創新團隊、省應用基礎研究計劃、省教育廳科學研究基金、雲南大學校級科研項目等經費的支持。(通訊員:李哲 王盡遙)