来源于濒危红树红榄李的三株内生真菌次级代谢产物及其抗缺血性脑卒中作用机制研究

Dynamic balance of mitochondria and Nrf2-ARE signaling pathway — an endogenous inhibition of oxidative stress — are two important factors in Ischemic stroke as they can inhibit neuronal apoptosis and protect neuron. How to regulate and control these two factors becomes a popular research on the treatment of neonatal stroke. By neuroprotective effects screening on neuron damage induced by OGD and HPLC detection, three strains have been selected from more than 400 strains of endophytic fungi collected from 6 mangrove spieces. They have significant activities and abundant metabolites. Five new compounds along with seven known compounds were isolated from one of the selected strains. This study will continue to isolate bioactive compounds from the fermentation broth and mycelium of the 3 selected strains by neuroprotective effect screening on neuron damage induced by OGD and HPLC-MS detection and then to establish a method that can separate secondary metabolites with novel structures rapidly. Based on this, a database and a physical library of secondary metabolites separated from endophytic fungi of the endangered mangrove tree, Lumnitzera littorea. This study will also explore the influencing mechanism of the active compounds on dynamic balance of mitochondria and Nrf2-ARE signal transduction in ischemic stroke. The implementation of this study will be of great significance in the exploitation of precursor compounds for ischemic stroke treating and the utilization of endophytic microorganisms of the endangered mangrove species.

调控缺血性脑卒中后线粒体动态平衡及细胞内源性抑制氧化应激的Nrf2-ARE信号通路，抑制神经元凋亡，发挥神经保护作用是近年缺血性脑卒中治疗的研究热点。本项目在前期研究中已从6种红树中分离出400多株内生真菌，通过抗OGD诱导神经元损伤的活性及HPLC-MS筛选，优选出3株活性显著且代谢产物丰富的内生真菌，已从其中一株真菌的代谢产物中分离出12个化合物，5个为新化合物。本项目拟继续采用抗OGD诱导的神经元损伤活性筛选模型和HPLC-MS指导，对这3株活性菌株的发酵液和菌丝体进行活性成分的快速分离，建立具有新颖结构的次级代谢产物的快速分离方法；构建濒危红树红榄李内生真菌次级代谢产物的数据库和实物库；从活性化合物对神经元线粒体动态平衡及Nrf2-ARE信号通路的影响角度，阐明其抗缺血性脑卒中的作用机制。对于挖掘抗缺血性脑卒中先导化合物和开发利用濒危红树内生微生物具有重要意义。

本项目从采自海南三大红树林保护区的红树红榄李的不同部位分离、纯化鉴定内生微生物 162株，结合菌株生长过程及状态、HPLC-MS分析及抗OGD诱导神经元损伤的活性测试，筛选出6株具有活性且代谢产物丰富的菌株。从6株内生真菌的发酵物中共分离鉴定了226个化合物，其中53个新化合物和4个新天然产物。发现了系列结构独特具有五环体系的杂萜类化合物，并建立了基于OSMAC策略和分子网络技术定向发现该类化合物的方法。通过X-ray单晶衍射、ECD计算、碳谱计算和Mosher’s酯化反应等方法确定了绝大部分新化合物的绝对构型。通过生物活性评价，发现20个化合物显示出抗OGD诱导神经元损伤活性，其中4个化合物活性较好（强于阳性对照药或与阳性对照药相当），选取其中2个化合物进行了从神经元线粒体动态平衡及Nrf2-ARE信号通路的影响角度，阐明其抗缺血性脑卒中的作用机制；17个化合物对肿瘤细胞株具有细胞毒性，对其中2个化合物进行了初步作用机制研究；2个化合物显示出较好的抗炎作用，并进行了作用机制研究和分子对接验证；6个化合物对四联球菌显示出明显的抗菌活性；6个化合物具有一定的抑制棉铃虫幼虫生长的能力；7个化合物具有α-葡萄糖苷酶抑制活性。以上结果为濒危红树红榄李资源的开发利用提供了科学依据。.在本项目经费的资助下，通过四年的努力，我们不仅完成了本项目的研究，还对其他几株红树来源的内生真菌的次级代谢产物及其生物活性开展了工作，并取得了系列研究成果。截至目前，已发表研究论文13篇，其中包括SCI收录论文11篇，中文核心论文2篇，申请发明专利2项，授权专利1项，培养了5名研究生和4名青年教师，承办国内学术会议4次，受邀在国内学术会议上作报告3次，圆满地完成了本项目预期的各项指标。