深层发酵冬虫夏草菌丝体中发现新型类固醇类大肠杆菌β-葡萄糖醛酸苷酶抑制剂及其作用机制研究

本研究针对肠道菌群β-葡萄糖醛酸苷酶(EcGUS)介导的药物毒性问题，从冬虫夏草发酵菌丝体中分离鉴定出26种类固醇化合物，首次发现化合物8和23作为非竞争性EcGUS抑制剂，为开发新型EcGUS靶向药物提供了先导化合物和理论依据。

　　

肠道菌群中的β-葡萄糖醛酸苷酶(β-glucuronidase, GUS)在药物代谢过程中扮演着关键角色，这种酶能够水解肝脏中结合葡萄糖醛酸的药物分子，导致药物在肠道内重新释放，进而引发腹泻、黏膜损伤等毒副作用。尤其在大肠杆菌(Escherichia coli)中存在的EcGUS已成为药物研发的重要靶点。目前临床使用的EcGUS抑制剂存在选择性差、毒副作用大等问题，因此从天然产物中发现新型抑制剂具有重要价值。

冬虫夏草(Hirsutella sinensis)作为传统药用真菌，其发酵菌丝体已被证实具有多种生物活性。为阐明其抑制EcGUS的活性成分，浙江大学研究团队对深层发酵获得的菌丝体乙醇提取物进行了系统研究，相关成果发表在《Natural Product Research》上。

研究人员采用活性导向分离策略，结合多种色谱技术（硅胶柱色谱、反相HPLC等）和波谱分析方法（NMR、HRESIMS），从冬虫夏草发酵菌丝体乙醇提取物中分离鉴定出26种类固醇化合物。通过体外酶活性抑制实验筛选活性化合物，并采用酶动力学分析抑制机制。

化学成分鉴定

通过系统的 phytochemical 研究，共获得26个类固醇化合物，包括一个新奇结构的14,15-开环类固醇hirsusterol A(1)，以及25个已知化合物。除麦角固醇(22)和过氧化麦角固醇(23)外，其余化合物均为首次从该真菌中分离得到。

EcGUS抑制活性筛选

体外抑制实验显示，化合物8(ergosta-7,22-diene-3β,5α,6β-triol)和23(ergosterol peroxide)表现出显著的EcGUS抑制活性，IC₅₀值分别为12.3μM和8.7μM。

抑制机制研究

酶动力学分析表明，化合物8和23均为非竞争性抑制剂，通过降低酶最大反应速率(V_max)而不影响米氏常数(K_m)来发挥抑制作用。

生物合成途径推测

研究人员提出了hirsusterol A(1)可能的生物合成途径，该化合物可能通过氧化裂解和分子重排等反应从麦角固醇前体转化而来。

本研究首次从冬虫夏草发酵菌丝体中系统分离得到多种类固醇化合物，并发现两个具有非竞争性抑制EcGUS活性的新型类固醇抑制剂。不仅阐明了该药材抑制EcGUS的物质基础，为相关药物的研发提供了先导化合物，还拓展了类固醇类化合物的生物活性多样性。特别值得注意的是，化合物23(过氧化麦角固醇)作为已知具有抗肿瘤、抗炎活性的天然产物，其EcGUS抑制活性的发现为该化合物的临床应用提供了新的方向。这些发现为开发新型EcGUS靶向药物奠定了重要基础，同时对天然产物的深度开发和利用具有指导意义。