海洋真菌活性次级代谢产物研究进展

海洋微生物因其特殊的生存环境而具有产生新型生物活性物质的巨大潜力,从海洋微生物中筛选药用活性物质已成为当今研究的热点.近年来,研究者们从海洋真菌中分离鉴定出了大量结构新颖的次级代谢产物,这些化合物表现出良好的抗肿瘤、抗菌或抗病毒等生物活性.本文对2010年来研究者们从海洋真菌中分离得到的部分次级代谢产物及相关生物活性的研究进展进行了综述,以期为海洋真菌天然药物的研究与开发提供借鉴和指导.     

两株湛江红树林放线菌次级代谢产物及其细胞毒活性研究

摘　要：目的　研究两株来源于广东湛江红树林自然保护区的红树林放线菌Nesterenkonia sp. N267 和 Micromonospora echinofuscaT DSM 43913 的化学成分。方法　综合运用开放硅胶柱层析、薄层色谱（TLC）、高效液相色谱（HPLC） 等色谱学方法,对菌株的发酵粗提取物进行分离和纯化,通过核磁共振波谱（NMR）、质谱（MS）等现代波谱法,并结合 相关文献数据对获得的单体化合物进行结构鉴定。结果　 从两株放线菌菌株中分离鉴定出 10 个化合物,其中化合物 1-6 为环二肽类：环-（l-脯氨酸-l-亮氨酸）（1）、环-（l-脯氨酸-l-缬氨酸）（2）、环-（l-脯氨酸-l-苯丙氨酸）（3）、环-（d-脯氨 酸-d-苯丙氨酸）（4）、环-（甘氨酸-l-苯丙氨酸）（5）、环-（l-脯氨酸-l-酪氨酸）（6）、phenylalanine（7）、pyridoxine（8）、3,3-di (1H-indol-3-yl) propane-1,2-diol（9）、pyrocatechol（10）。对分离得到的化合物 1~6 和 9 进行多种肿瘤细胞毒活性评价,结 果显示环二肽类化合物（1~6）在 50 μmol/L浓度下对肿瘤未表现出明显的细胞毒活性;化合物 9 表现出中等细胞毒活性, 其IC50 范围为（42.32 ± 3.64）~（48.35 ± 5.28）μmol/L。结论　化合物 1~5 为首次从涅斯捷连科氏菌属中分离得到,化合 物 4 和 6~10 为首次从小单胞菌属中分离得到,化合物 9 具有一定的抗肿瘤活性。     

海洋微生物次级代谢产物抗菌作用研究进展

海洋微生物次级代谢产物种类繁多,具有丰富的结构多样性和不同的抗菌功能。其中以抗菌活性物质最为突出,已经成为近年来新药筛选的重要资源,在药品开发应用中具有良好的发展前景。本文结合近年关于海洋微生物次级代谢产物的报道,分析海洋微生物次级代谢产物的结构和功能;并对海洋微生物次级代谢产物在抗菌方面的作用及其抗菌作用机制的研究进展进行总结。     

南海海洋真菌帚状弯孢聚壳次级代谢产物及其抗肿瘤活性研究

目的 研究南海海洋真菌帚状弯孢聚壳Eutypella scoparia的次级代谢产物及其抗肿瘤活性。方法 采用硅胶柱、反相硅胶柱、凝胶柱和薄层制备等色谱技术和重结晶进行分离纯化,通过波谱分析进行结构鉴定;以神经胶质瘤细胞SF-268、乳腺癌细胞MCF-7、大细胞肺癌细胞NCI-H460为供试细胞株,采用MTT法对化合物进行体外抗肿瘤活性研究。结果 从发酵物中分离并鉴定了10个化合物,其中6个为海松烷型二萜,分别为isopimara-8(14),15-diene（1）、libertellenone A（2）、scopararane B（3）、diaporthein A（4）、diaporthein B（5）、11-deoxydiaporthein A（6）;4个为麦角甾醇类化合物,分别为麦角甾酮（7）、麦角甾醇（8）、过氧化麦角甾醇（9）、啤酒甾醇（10）,其中化合物5对3种肿瘤细胞株的IC₅₀分别为9.2、4.4、9.9 μmol/L。结论 化合物1、2和6～10均为首次从该属真菌中分离得到,化合物5具有显著的细胞毒活性。     

海洋细菌Halomonas elongate的次级代谢产物研究

目的 对具有抗肿瘤活性的海洋细菌Halomonas elongate进行次级代谢产物的分离、纯化及抗肿瘤活性研究.方法 通过大孔吸附树脂、硅胶、ODS、Sephadex LH-20凝胶柱色谱等分离纯化手段,对H.elongate的次级代谢产物进行分离纯化;根据1H NMR谱、13C NMR谱及MS分析,并结合文献确定结构:采用MTT法对分离得到的次级代谢产物进行活性检测.结果 从海洋细菌H.elongate的发酵粗提物中分离鉴定3个化合物,分别为胸腺嘧啶-2 '-脱氧核苷(1)、环(L-甘氨酸-L-脯氨酸)二肽(2)、1-(2'-脱氧-β-D-赤式-呋喃戊糖)-1氢-1,2,4-三嗪酮(3),活性检测结果显示3个化合物对人肺癌细胞H1299生长活性均无显著抑制作用(IC50＞20 μμmol/L).结论 化合物1～3均为首次从Halomonas中分离得到.     

海洋放线菌Nocardiopsis sp.SCSIO 11492的抗肿瘤活性成分研究

目的 研究海洋放线菌Nocardiopsis sp.SCSIO 11492的抗肿瘤活性成分.方法 采用ODS反相硅胶中压柱色谱、正相硅胶柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱等方法分离纯化次级代谢产物;13 C NMR、1 H NMR、HSQC、1 H-1 HCOSY、HMBC等波谱技术并结合电喷雾电离质谱法鉴定结构;MTT法进行体外抗肿瘤活性测试.结果 从海洋放线菌Nocardiopsis sp.SCSIO 11492的乙酸乙酯萃取物中分离得到8个化合物,分别为2′-脱氧腺苷(1)、2′-脱氧胸腺嘧啶核苷(2)、2′-脱氧尿苷(3)、尿嘧啶核苷(4)、1-棕榈酰-3-β-D-半乳糖甘油酯(5)、环(亮-缬)二肽(6)、环(缬-脯)二肽(7)、环(脯-脯)二肽(8).其中化合物5对小鼠单核巨噬细胞白血病细胞RAW264.7显示出较好的生长抑制活性(IC50=10.9μmol/L),其他化合物均没有表现出明显的细胞毒活性(IC50>20.0μmol/L).结论 以上8个化合物均为首次从该菌中分离得到,其中化合物5可能是该菌的抗肿瘤活性成分.     

真菌Tolypocladium sp.抗细菌次级代谢产物研究

目的 从黄河三角洲土壤来源真菌次级代谢产物中寻找抗细菌活性化合物。方法 利用化学和生物相结合的方法,筛选黄河三角洲土壤来源真菌中抗菌活性优异、代谢产物丰富的活性菌株,采用硅胶柱层析和制备HPLC等色谱技术对真菌次级代谢产物中抗菌活性组分进行分离纯化,采用¹H NMR、¹³C NMR数据及文献对比鉴定化合物结构。结果 从黄河三角洲土壤来源真菌中获得抗细菌活性菌株Tolypocladium sp.BYFY-1,从其大米发酵产物中分离得到化合物4个,分别是Tolypoalbin(1)、F-14329(2)、Pyridoxatin(3a和3b),其中化合物Pyridoxatin(3a和3b)对金黄色葡萄球菌(ATCC 29213)、粪肠球菌(ATCC 29212)、大肠杆菌(ATCC 25922)、铜绿假单胞菌(ATCC 27853)的MIC分别为8.0、16.0、32.0、128.0μg/mL。结论 首次报道了化合物Pyridoxatin的抗细菌活性,表明黄河三角洲真菌次级代谢产物是抗细菌活性化合物的重要来源。     

深海放线菌Streptomyces sp.WP6次生代谢产物的研究

目的 研究深海来源链霉菌Streptomyces sp.WP6具有生物活性的次级代谢产物.方法 采用正相硅胶柱色谱、反相硅胶柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱、TLC薄层制备层析色谱、中压快速制备层析色谱和高压液相色谱等方法分离纯化次生代谢产物,采用13C NMR、1H NMR、HMBC、HSQC、1H-1H COSY、LC-MS等波谱技术鉴定结构.结果 从该菌株发酵产物中分离得到8个次级代谢产物,分别鉴定为:邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(1)、N-乙酰基酪胺(2)、脯氨酸-亮氨酸(3)、N-乙酰色胺(4)、吲哚-3-甲酸(5)、苯乙酸(6)、环(脯氨酸-苯丙氨酸)(7)、(4S)-4,10二羟基-10甲基-2烯-1,4内酯(8).结论 首次从Streptomyces sp.WP6发酵产物中分离到上述8个次生代谢产物.     

黄河三角洲盐碱土壤来源真菌Penicillium terrigenum RD 4-3次级代谢产物及其抗炎抗肿瘤活性

目的 研究黄河三角洲盐碱土壤中真菌Penicillium terrigenum RD 4-3的次级代谢产物及其生物活性。方法 采用多种色谱分离技术对真菌液态发酵次级代谢产物进行分离纯化,并根据化合物的理化性质及波谱数据进行结构鉴定,同时进行细胞毒活性和NO检测,探究其抗肿瘤与抗炎活性。结果 最终从Penicillium terrigenum RD 4-3发酵产物中分离鉴定14个单体化合物,分别为倍半萜类14-hydroxypetasol (1)、6-dehydropetasol (2)、isopetasol (3)、acremeremophilane G (4)、phomenone (6)、7-hydroxypetasol (7)、sporogen-AO1 (9)、petasol (10)、JBIR-28 (11)、JBIR-27 (12)、3-acetyl-13-deoxyphome (13)、penicilleremophilane A (14),以及苯的衍生物3-chloro-4-hydroxypheylacetamide (5)、phenols (8),其中化合物1(14-hy...     

Antimicrobial secondary metabolites from marine gastropod egg capsules and egg masses

Marine organisms have attracted special attention in the last three decades for their ability to produce interesting pharmacological active compounds. Even though all marine organisms have the potential to produce antimicrobial secondary metabolites, the gastropod has the vital sources of secondary metabolites particularly their egg capsule which has the promising antimicrobial secondary metabolites. In the present review, we intend to focus on marine secondary metabolites from marine gastropod egg capsule. The following compounds i.e. Kabiramid C, Aplysianin E, Aplysianin A, Thisaplysianin E and Tyrian purple have been documented in egg capsule of various gastropod and most of the antimicrobial secondary metabolites have not been isolated from the egg capsule because of the odious, and complex chemical structure. Stability of the compounds is unknown.     

具抗肿瘤活性海洋细菌HY108的发酵优化

目的对海洋细菌HY108进行发酵工艺的优化,以提高菌株发酵液的抗肿瘤活性。方法采用MTT检测法检测菌株发酵液对人肝癌细胞SMMC-7721的抑制率,对该菌株的培养基组成和发酵条件进行了确定。结果通过对该菌株产抗肿瘤活性物质的发酵培养基和发酵条件的优化,菌株发酵液对肿瘤细胞的抑制率提高了近20%,为提高抗肿瘤先导化合物的产率提供了理论依据。结论通过优化,获得最佳发酵培养基为：玉米粉3%、葡萄糖0.5%、蛋白胨0.2%和酵母粉1.2%,pH6.5～7.0;最佳发酵条件为：种龄24h,以2%的接种量接种,28℃的条件下150r/min振荡培养3d。     

马钱子碱对人肾癌细胞ACHN抑制作用的研究

目的:探讨马钱子碱对人肾癌细胞ACHN的抑制作用及相关机制。方法:以人肾癌细胞ACHN为研究对象,分别于24 h、48 h、72 h用不同浓度(0μg/mL、100μg/mL、200μg/mL、400μg/mL)的马钱子碱处理,通过MTT法检测细胞增殖抑制情况,流式细胞术检测细胞凋亡情况,Western免疫印迹法检测相关蛋白的表达水平。结果:马钱子碱可抑制人肾癌细胞ACHN增殖,在一定时间、一定浓度范围内呈时间、浓度依赖性;马钱子碱可促进人肾癌细胞ACHN凋亡,在一定时间、一定浓度范围内呈时间、浓度依赖性;随着药物浓度的增加,人肾癌细胞ACHN内DKK1蛋白表达量逐渐增加,β-catenin、MMP-7和C-myc蛋白表达量逐渐降低。与空白对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:马钱子碱可能通过抑制Wnt/β-catenin信号通路诱导人肾癌细胞ACHN凋亡,从而抑制肾癌细胞的增殖。     

黄芩素对人子宫颈癌HeLa细胞生长的抑制作用

目的:探讨黄芩素对人子宫颈癌HeLa细胞生长的抑制作用及可能机制。方法:采用磺酰罗丹明B(SRB)法检测黄芩素对HeLa细胞生长的抑制作用;Hoechst 33258荧光染色法观察黄芩素对HeLa细胞凋亡的诱导作用;比色法测定黄芩素对HeLa细胞内caspase-3活性的影响。结果:不同浓度黄芩素作用24、36、48h后均可抑制HeLa细胞生长(P<0.05~P<0.01);黄芩素作用24h后,HeLa细胞凋亡率增加(P<0.01),细胞内caspase-3活性增强(P<0.05~P<0.01)。结论:黄芩素能抑制HeLa细胞生长,其机制可能与诱导细胞凋亡及增强caspase-3活性有关。     

RNAi靶向人端粒酶逆转录酶对人肝癌细胞的生长抑制作用

目的 利用RNAi技术降低人端粒酶逆转录酶(hTERT)基因的表达,抑制其活性,研究其对人肝癌细胞的增殖和凋亡影响.方法 构建针对hTERT基因的siRNA真核表达载体pLXSN-EGFP-U6-siTERT,制备靶向hTERT的重组逆转录病毒;用重组逆转录病毒感染HepG2人肝癌细胞,以TRAP法检测端粒酶活性变化;流式细胞仅检测细胞凋亡率;MTT法检测肿瘤细胞生长抑制情况.结果 成功制备出hTERT siRNA逆转录病毒表达载体;重组病毒感染HepG2细胞24、48、72 h后端粒酶活性分别下降了23.84%、58.03%和85.01%(P＜0.05);感染后24 h细胞凋亡率29.05%;MTT实验结果显示肿瘤生长受到抑制,并存在一定量效和时效关系.结论 hTERT siRNA能特异性使hTERT基因表达抑制,端粒酶活性下降,肝癌细胞增殖受到抑制.     

芹菜素对人肺癌细胞株A549迁移和侵袭能力的抑制作用及机制

目的 探讨芹菜素对肺癌A549细胞迁移和侵袭能力的影响和机制。方法 采用0、5、10、20、40、80、160 μmol/L浓度的芹菜素培养液与A549细胞共培养,利用CCK8法检测A549细胞的生存率,Transwell迁移和侵袭实验检测芹菜素对A549细胞迁移和侵袭能力的影响,酶联免疫吸附实验(ELISA)、蛋白质印迹法分析芹菜素对细胞基质金属蛋白酶(MMP-2、MMP-9)和血管内皮生长因子(VEGF)活性和蛋白表达的改变。结果 CCK8显示40~160 μmol/L的芹菜素可抑制A549细胞增殖,并呈浓度依赖性 (P <0.05);与对照组比较,经芹菜素处理后A549细胞迁移和侵袭能力降低,相对应的MMP-2、VEGF蛋白表达和分泌减少(P <0.05);但对于MMP-9,芹菜素不能抑制其蛋白的表达和分泌。结论 芹菜素可有效抑制肺癌A549细胞迁移和侵袭能力,其机制可能与芹菜素降低细胞MMP-2、VEGF的蛋白表达和分泌相关。     

黄连素抑制人乳腺癌细胞MCF-7作用的研究

目的 研究黄连素对人乳腺癌细胞MCF-7的抑制作用.方法 用WST-1方法、流式细胞术和划痕实验分别检测黄连素对乳腺癌细胞MCF-7增殖、凋亡、细胞周期及迁移能力的影响.结果 不同浓度的黄连素可以抑制乳腺癌细胞MCF-7的增殖.黄连素作用于MCF-7细胞24 h可以使细胞周期阻滞在G1期,进入S期的细胞比例降低,同时MCF-7细胞凋亡明显增加.黄连素作用于MCF-7细胞24 h及48 h后,可以抑制MCF-7细胞的迁移能力.结论 黄连素可有效地抑制乳腺癌细胞的增殖与迁移能力,并诱导其凋亡,参与抗肿瘤作用.     

Let-7a沉默c-myc基因对人乳腺癌MCF-7细胞生长的抑制作用

目的 探讨let-7a对体外生长的人乳腺癌MCF-7细胞株的抑制作用及可能的作用机制.方法 用lipofectamineTM2000介导let-7a和阴性对照siRNA转染人乳腺癌MCF-7细胞株,半定量RT-PCR检测各组细胞c-myc mRNA表达;Western blot测定转染24 h后c-myc蛋白的表达水平; CCK-8检测细胞增殖和凋亡.结果 细胞转染后,let-7a转染组的c-myc mRNA表达水平明显低于脂质体对照组和阴性siRNA转染组(0.586±0.032, 0.934±0.029,0.825±0.004,P<0.01);在MCF-7细胞中存在分子量62 kD的特异性条带,与c-myc蛋白分子量相符,let-7a组的特异性条带明显弱于对照组; let-7a对细胞增殖具有一定的抑制作用(P<0.05),且该抑制作用具有时间和浓度的依赖性.结论 Let-7a对体外生长的人乳腺癌MCF-7细胞的增殖有明显抑制作用,其机制可能与抑制c-myc的基因表达有关.