红外光谱数据融合对栽培滇重楼产地鉴别*

目的 多样的环境因素使得不同产地栽培滇重楼的化学成分也丰富多样，不同居群栽培滇重楼的甾体皂苷类成分具有很大的差异，多源数据融合分析能更全面的表征药材化学信息，建立一个高效而准确的产地鉴别模型，为其资源合理开发利用提供依据。方法 以来自云南和四川的8个产地（保山、楚雄、大理、红河、丽江、成都、文山、玉溪）共366份栽培滇重楼根茎为实验材料，采集其傅里叶变换近红外光谱（FT-NIR）和衰减全反射-傅里叶变换中红外光谱（ATR-FTMIR）数据。采用Kennard-Stone算法将不同产地的样品分为2/3的训练集和1/3的预测集，基于4种特征变量提取方法（CARS、VIP、SPA、SO-Covsel）结合2种数据融合策略（低级数据融合和中级数据融合），建立偏最小二乘产地判别分析模型。根据模型参数交叉验证均方根误差（RMSECV）和预测均方根误差（RMSEP）评估模型的稳定性，模型训练集和预测集准确率（ACC）评估模型分类性能。结果 近红外光谱和中红外光谱均能反应不同产地栽培滇重楼的化学成分差异，在中级数据融合中，基于VIP和SPA提取的特征变量建立的模型正确率均大于94%。相较于中级数据融合，低级数据融合模型得到了最为满意的结果，其预测集分类正确率达到100%。结论 根据近红外和中红外数据建立的低级数据融合PLS-DA模型，能够用于栽培滇重楼的产地鉴别分析。     

利用转录组测序分析与华重楼种子休眠解除相关差异基因

为探究华重楼种子休眠解除过程中差异基因的表达情况及相关代谢通路,以华重楼休眠解除前后种胚为材料,利用新一代高通量测序手段对供试样品进行转录组测序并进行系统生物信息学分析。从cDNA文库中分别获得62 882 650,62 263 366个clean reads,共得到69 248个差异表达基因,上调的表达基因有56 426个,下调的表达基因有12 822个。共有138 267个差异表达基因被GO功能注释到生物进程、分子功能和细胞组分3个大类58个亚类,注释的差异表达基因与代谢过程、生物调控、细胞组分合成和酶催化活性等密切相关。对58 722个差异表达基因进行pathway显著性富集分析,共发现139个代谢通路,休眠前后的DEGs主要富集在碳代谢、次生代谢产物生物合成和多糖代谢等途径。基于KEGG数据库中注释结果,共发现16条与华重楼休眠解除相关的代谢通路。华重楼种子发育与休眠解除过程中大量与种胚形态建成、多糖分解及蛋白质合成的差异基因参与表达,涉及到多个代谢途径的相互作用,构成复杂的休眠解除调控网络。     

重楼多指标UPLC定量分析及其化学品质综合评价

目的探讨10种重楼药材中7种有效成分含量,并进行化学成分整合评控,为其资源评价提供了科学依据。方法收集不同产地55批重楼药材,采用UPLC法测定重楼皂苷Ⅰ、重楼皂苷Ⅱ、重楼皂苷Ⅵ、重楼皂苷Ⅶ、薯蓣皂苷、重楼皂苷H、纤细薯蓣皂苷的含量,进一步采用TOPSIS数学模型对含量结果进行归一化与多指标数据集成化,获得重楼中7种指标的化学品质综合指数。结果 10种重楼药材的综合评价排名由高到低依次为长柱重楼(Ci=0.275 5)多叶重楼(Ci=0.273 2)大理重楼(Ci=0.269 8)滇重楼(Ci=0.244 5)南重楼(Ci=0.234 5)狭叶重楼(Ci=0.159 1)黑籽重楼(Ci=0.141 6)矮重楼(Ci=0.117 8)七叶一枝花(Ci=0.115 1)毛重楼(Ci=0.114 9),表明不同种重楼化学综合质量差异较大,其长柱重楼、多叶重楼和大理重楼的化学综合质量优于滇重楼,南重楼与滇重楼的结果较为接近,可作为滇重楼资源扩充的优势品种。结论通过TOPSIS整合评控对重楼类中药材的质量评价有一定的参考依据。     

陕西产重楼属种质资源的SCoT遗传多样性分析

目的对陕西产重楼属6个类群的遗传多样性和亲缘关系进行分析。方法采用SCoT分子标记技术和非加权平均距离法(UPGMA)对陕西产重楼属6个类群48份样品进行遗传多样性和聚类分析。结果从82条SCoT引物中共筛选出12条多态性稳定、清晰的引物,48份重楼样品共扩增出152个DNA片段,多态性片段数为135,平均每个引物扩增出12.67个DNA片段,其多态性为88.82%;重楼属植物在物种水平上具有较高的遗传多样性,Nei’s基因多样性指数(H)为0.267 4,Shannon指数(I)平均值为0.404 1,居群间遗传分化系数(Gst)为0.517 9,种群间基因流(Nm)为0.465 4;6个类群重楼按遗传多样性水平排序为七叶一枝花宽叶重楼具柄重楼狭叶重楼宽瓣重楼北重楼,聚类分析可将北重楼组和其他重楼组区分开来,当遗传距离一定时,重楼属6个类群被完全区分开来。结论 SCoT分子标记可获得多态性丰富、清晰的条带扩增图谱,表明该技术可用于陕西产重楼属主要类群物种分子鉴定和亲缘关系研究,为筛选与药典收载种类近缘的可替代资源种类、指导合理利用地方种类自然资源提供了科学依据。     

基于灰色关联度分析和聚类分析的3种滇产重楼抗肝癌作用谱效关系探索

目的:研究长柱重楼、滇重楼和南重楼的HPLC指纹图谱与其抗肝癌作用的谱效关系,为明确重楼抗肝癌作用的物质基础提供实验依据。方法:采用HPLC建立3种重楼提取物的指纹图谱,流动相乙腈(A)-水(B)梯度洗脱(0～10 min,20%A; 10～20 min,20%～25%A; 20～30 min,25%～30%A; 30～40 min,30%～35%A; 40～50 min,35%～40%A; 50～60 min,40%A; 60～75 min,40%～45%A; 75～80 min,45%～60%A),流速0. 9 m L·min~(-1),检测波长203 nm;利用噻唑蓝(MTT)比色法测定3种重楼提取物对肝癌HepG2细胞的增殖抑制作用,计算半数抑制浓度(IC_(50));运用聚类分析(HCA)和灰色关联度分析(GRA)研究3种重楼指纹图谱和抗肝癌作用的关系,找出对抗肝癌作用贡献较大的成分。结果:在3种重楼的HPLC指纹图谱中,确定其中11个色谱峰为共有峰。作用时间72 h时长柱重楼、滇重楼、南重楼的IC_(50)分别为148. 33,178. 87,208. 09 mg·L~(-1),其中长柱重楼的抗肝癌活性最强。灰色关联度结果显示,滇重楼共有峰中关联度较高的为1～10号峰,长柱重楼共有峰关联度较高的为1～7号峰,南重楼共有峰中关联度较高的为1～4,6～10,N1号峰,与IC_(50)关联度均0. 7。各重楼变量的聚类分析结果显示,可与IC_(50)聚为一类的色谱峰的关联度均 0. 7。结论:建立了3种重楼的HPLC指纹图谱,重复性良好。3种重楼中的1～4,6和7号色谱峰对抗肝癌药效贡献最大。     

重楼皂苷D对人胰腺癌细胞增殖和凋亡的影响

重楼皂苷D(polyphyllin D)是重楼中的一种甾体皂苷单体,具有抗菌、镇痛、镇静、抗肿瘤等多种药理作用,但在胰腺癌中少有报道。该研究通过检测凋亡相关指标,探讨polyphyllin D对人胰腺癌Panc-1细胞增殖和凋亡的影响及相关作用机制。采用CCK-8法检测不同浓度的(0,1,2,3,4,5μg·μL-1)polyphyllin D分别处理胰腺癌Panc-1细胞24,48,72 h后,观察对细胞增殖的影响。采用流式细胞术对细胞周期、细胞线粒体膜电位(mitochondrial membrane protential,MMP)进行检测,Annexin-V-FITC/PI双染法检测细胞凋亡情况,Western blot法检测细胞色素C (cytochrome C,Cyto C),Bax,Bcl-2,cleaved caspase-3,cleaved caspase-9的蛋白表达情况。结果表明,与对照组相比,polyphyllin D能够时间和浓度依赖性地抑制Panc-1细胞的增殖活性。流式细胞术检测显示polyphyllin D能浓度依赖性使细胞阻滞于S期和G2/M期,MMP明显降低,细胞凋亡率随polyphyllin D作用浓度增加而增加。Western blot结果显示,polyphyllin D能浓度依赖性地上调Bax,Cyto C,cleaved caspase-3和cleaved caspase-9的蛋白表达水平,下调Bcl-2的蛋白表达水平。以上研究结果提示,polyphyllin D能抑制胰腺癌Panc-1细胞的增殖,其机制可能与阻滞细胞的生长周期以及通过线粒体途径诱导细胞的凋亡相关。     

重楼皂苷Ⅰ对肺癌循环肿瘤细胞凋亡及周期的影响

目的通过体外药效评价重楼皂苷Ⅰ对肺癌循环肿瘤细胞(circulating tumor cells,CTC)增殖、凋亡的影响。方法分别用不同浓度的重楼皂苷Ⅰ干预CTC细胞24 h、48 h、72 h后,采用CCK-8法检测细胞增殖情况,采用流式细胞术和激光共聚焦显微镜分析CTC凋亡与周期情况。结果重楼皂苷Ⅰ能够显著抑制CTC增殖并具有浓度依赖性,诱导CTC细胞核形态发生明显改变,使凋亡细胞的比例显著升高,并将CTC细胞的周期阻滞在G0/G1期。结论重楼皂苷Ⅰ通过诱导CTC凋亡,抑制细胞从G0/G1期向S期转化,从而发挥抗肿瘤作用。     

重楼替代药材丫蕊花研究进展

百合科(Liliaceae)丫蕊花属植物具有和重楼属十分相似的化学成分及药理活性。丫蕊花和重楼活性成分主要为甾体皂苷,具有抗菌、止血、抗肿瘤等药理作用,因此丫蕊花具有替代重楼的药效物质基础,可在一定程度上缓解重楼资源危机。综述丫蕊花的研究进展,以期为加快丫蕊花的研究开发和利用提供参考。