南非药用植物Kirkia acuminata茎内生真菌的抗菌与抗癌潜力研究：新型生物活性代谢物的发现

为解决抗菌素耐药性(AMR)和抗癌药物毒性问题，南非林波波大学研究人员从濒危药用植物Kirkia acuminata茎部分离出18株内生真菌，鉴定出Diaporthe、Neofusicoccum和Pseudofusicoccum 3属11种。研究发现17株菌的乙酸乙酯粗提物对金黄色葡萄球菌(0.31-2.5 mg/mL)和白色念珠菌(1.25-2.5 mg/mL)具显著抑制活性，其中4株(N. parvum KaS-3等)粗提物对非癌性HEK-293细胞无毒性，并对宫颈癌ME-180和黑色素瘤A375细胞显示剂量依赖性抑制。该研究为开发新型抗菌抗癌药物提供了可持续的微生物资源，成果发表于《BMC Microbiology》。

　　

随着抗菌素耐药性(AMR)病原体的全球蔓延和癌症发病率的持续攀升，人类健康正面临双重威胁。AMR不仅导致感染性疾病治疗失败，最新研究还发现细菌毒素如colibactin可通过诱发慢性炎症促进前列腺癌发展。与此同时，传统抗癌药物普遍存在选择性差、毒性大等问题，而植物源性天然产物虽疗效显著却面临资源枯竭困境——以南非传统药用植物Kirkia acuminata为例，其野生种群因过度采挖正急剧减少。

南非林波波大学的研究团队独辟蹊径，将目光投向植物内生真菌这一"天然药厂"。这些与植物共生的微生物能产生与宿主相似的生物活性物质，如著名的抗癌药物紫杉醇(Taxol)最初就是从短叶紫杉内生真菌中发现的。研究人员从Kirkia acuminata茎部分离获得18株形态各异的内生真菌，通过分子鉴定发现它们分属Diaporthe、Neofusicoccum和Pseudofusicoccum 3个属，其中Neofusicoccum parvum占比最高(50%)。

研究采用多项关键技术：通过表面消毒法从植物茎段分离纯化内生真菌；ITS(内转录间隔区)序列分析进行分子鉴定；21天静置培养后采用乙酸乙酯萃取次级代谢产物；微量肉汤稀释法测定最小抑菌浓度(MIC)；MTT法和alamarBlue法分别评估对HEK-293正常细胞和癌细胞的细胞毒性；比色法测定总酚(TPC)、总黄酮(TFC)等活性成分。

抗菌活性测试显示，17株菌的粗提物对革兰阳性菌(如金黄色葡萄球菌)的抑制效果优于革兰阴性菌，其中N. parvum KaS-17对金葡菌的MIC低至0.31 mg/mL。特别值得注意的是，虽然多数粗提物在≥62.5 μg/mL时对HEK-293细胞显示毒性，但N. parvum KaS-3、D. macadamiae KaS-4等4株菌的提取物表现出优异的安全性。后续抗癌实验揭示，这些非细胞毒性粗提物对宫颈癌ME-180和黑色素瘤A375细胞具有剂量依赖性抑制作用，其中D. macadamiae KaS-4在2 μg/mL浓度即可显著抑制ME-180细胞增殖。

通过真菌化学分析发现，这些活性提取物富含多酚类物质(最高达63.59 mgGAE/g)，研究者推测其生物活性与这些化合物密切相关。该研究首次系统揭示了Kirkia acuminata内生真菌的药理潜力，不仅为AMR危机提供了新型抗菌候选物质，更重要的是发现了选择性作用于癌细胞且对正常细胞安全的天然产物，为开发"精准抗癌"药物提供了新思路。

论文创新性体现在三方面：首次报道南非特有药用植物Kirkia acuminata的内生真菌资源；发现Neofusicoccum属菌株能同时产生抗菌和抗癌活性物质；通过毒性筛选获得4株具有临床应用潜力的安全菌株。这些发现为可持续利用濒危药用植物资源提供了替代方案，相关菌株及其代谢产物有望成为新型抗菌剂和抗癌先导化合物。未来研究可进一步优化培养条件提高活性成分产量，并通过质谱等技术鉴定具体活性分子及其作用机制。