青钱柳叶中达玛烷型三萜的发现:兼具抗炎与促葡萄糖摄取活性的天然抗糖尿病候选分子

【字体: 时间:2025年06月30日 来源:Phytochemistry 3.2

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  本研究从青钱柳叶中分离出8种新型达玛烷三萜皂苷(cypaliurusides S-Z7),通过NMR、HRESIMS及DFT-GIAO 13C-NMR计算解析结构。化合物2、3展现强效抗炎活性(IC50 7.6-8.1 μM),优于地塞米松;1-3、5、6可剂量依赖性(2.5-10 μM)促进3T3-L1脂肪细胞葡萄糖摄取。首次揭示C-24/25二羟基化对抗炎活性的关键作用,为开发兼具抗炎与降糖功能的新型药物提供分子基础。

  

慢性炎症与糖尿病之间的恶性循环已成为现代医学的重大挑战。当机体长期处于高血糖状态时,促炎因子如TNF-α和IL-6的过度分泌会进一步加剧胰岛素抵抗,形成难以打破的病理闭环。现有治疗药物如糖皮质激素和罗格列酮虽有一定疗效,但存在免疫抑制、心血管风险等副作用。在这一背景下,传统药用植物青钱柳(Cyclocarya paliurus)引起了科学家的关注——这种被民间称为"甜茶"的植物叶片,在中国南方长期用于糖尿病和炎症性疾病的治疗,其背后的药效物质基础亟待深入挖掘。

来自广西师范大学等机构的研究团队对青钱柳叶片中的活性成分展开系统研究,在《Phytochemistry》发表的研究成果中,他们采用硅胶柱层析、半制备HPLC等技术分离纯化化合物,结合Mo2(OAc)4诱导圆二色谱(CD)和密度泛函理论(DFT)计算确定绝对构型。通过LPS诱导的RAW 264.7巨噬细胞炎症模型和3T3-L1脂肪细胞葡萄糖摄取实验,评估了14个达玛烷型三萜(含8个新化合物)的生物活性,并建立结构-活性关系(SAR)模型。

结构解析
新发现的cypaliurusides S-Z7(1-8)展现出罕见的侧链修饰模式。以cypaliuruside S(1)为例,其分子式C35H62O9通过HRESIMS确定,NMR数据显示其含有8个甲基信号和7个次甲基质子,20,24-二醇脱水形成的五元氧环是该类化合物的特征结构。通过DFT-GIAO方法计算的13C NMR数据与实验值高度吻合(误差<5 ppm),证实了24S,25-二羟基的绝对构型。

抗炎活性
在LPS诱导的炎症模型中,cypaliurusides T(2)和U(3)表现出超越地塞米松的NO抑制能力(IC50分别为7.6和8.1 μM vs 9.2 μM)。SAR分析揭示:C-24/25双羟基化是抗炎活性的关键药效团,当25位羟基被乙酰化(如化合物4)时,活性显著降低。

葡萄糖代谢调节
在胰岛素存在的条件下,化合物1-3、5、6(10 μM)使3T3-L1脂肪细胞的葡萄糖摄取量提升1.5-2.3倍。值得注意的是,25位游离羟基的存在对促吸收活性至关重要——该位点形成酯键(如化合物7)会导致活性丧失。

结论与意义
该研究首次阐明青钱柳中达玛烷三萜的双重药理作用机制:C-24/25二羟基结构通过抑制巨噬细胞NO产生发挥抗炎效应,而25位羟基则直接参与调节胰岛素信号通路。这种"一箭双雕"的作用特点,为开发同时靶向炎症和胰岛素抵抗的II型糖尿病治疗药物提供了创新分子模板。作者特别指出,天然产物中这种多重生物活性协同作用的发现,比单一靶点药物更符合复杂代谢性疾病的治疗需求。

这项工作的创新性体现在三个方面:首先,建立了基于DFT计算的天然产物绝对构型确定新方法;其次,发现了达玛烷三萜侧链修饰与双靶点活性的构效规律;最后,为传统中药"甜茶"的抗糖尿病功效提供了科学依据。未来研究可针对25位羟基进行结构优化,进一步提高化合物的生物利用度和靶向性。

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