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炎症相关疾病危害健康，为探索生物活性次生代谢物，研究人员对真菌 Bipolaris sorokiniana 11134 开展研究。他们鉴定出 10 种倍半萜类化合物，其中 3 种为新化合物，且部分化合物有抗炎活性。这为新药研发提供了潜在资源。
在生命的微观世界里，真菌一直扮演着神秘而重要的角色。尤其是那些与植物相互作用的真菌，它们就像隐藏在暗处的 “化学工厂”，默默生产着各种奇特的化合物。炎症，作为动物组织中一种复杂的反应，与多种疾病密切相关，像关节炎、肿瘤、阿尔茨海默病以及心血管疾病等。巨噬细胞在炎症反应中起着关键作用，当它被脂多糖（LPS）激活后，会释放出包括一氧化氮（NO）在内的多种炎症介质，进而推动疾病的发展。因此，寻找能够抑制巨噬细胞产生炎症介质的物质，成为了对抗这些疾病的关键。
倍半萜类化合物作为一类结构多样的天然产物，在生物学和生态学领域有着重要意义，它们具有抗菌、抗炎和抗癌等多种特性，是新药研发的热门方向。而真菌，特别是致病真菌，由于与宿主植物的共同进化，往往能产生独特的天然产物，是挖掘新型倍半萜类化合物的宝库。
为了深入探索这些潜在的宝藏，华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室的研究人员将目光投向了一种名为 Bipolaris sorokiniana 11134 的致病真菌。他们开展了一系列研究，并将成果发表在《Natural Products and Bioprospecting》上。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：首先是基于基因组分析探索倍半萜类化合物的基因簇；其次利用基于特征的分子网络（FBMN）结合液相色谱 - 质谱联用（LC-MS/MS）技术，来检测和鉴定倍半萜类化合物；此外，通过核磁共振（NMR）技术以及量子化学计算确定化合物的结构；最后采用体外抗炎实验评估化合物的抗炎活性。
研究结果如下：
- 倍半萜类化合物基因簇探索：研究人员基于 BS11134 的基因组分析，利用 Hidden Markov Models 文件，发现了 4 个潜在的倍半萜环化酶（STC）基因的同源序列，进一步注释这些基因编码的生物合成基因簇，发现了多种修饰酶。
- FBMN 引导的倍半萜类化合物检测：以大米培养基发酵该真菌，以已知的倍半萜类化合物 helminthosporol 为种子化合物，通过 GNPS FBMN 分析，从 BS11134 的粗提物中鉴定出 10 种倍半萜类化合物，其中包括 3 种新的 seco - sativene 型化合物。
- 化合物结构解析：通过高分辨电喷雾电离质谱（HRESIMS）、核磁共振（NMR）等技术，并结合量子化学计算，确定了这 10 种化合物的结构，其中化合物 4 的 NMR 数据为首次报道。
- 生物合成途径推测：研究人员推测了这些化合物的生物合成途径，sativene 可由法尼基焦磷酸（FPP）经倍半萜合酶合成，中间经过一系列氧化、还原、乙酰化、羧化等反应，生成不同的倍半萜类化合物。
- 体外抗炎活性检测：对分离得到的倍半萜类化合物进行体外抗炎活性检测，发现化合物 1 和 9 在 10 μM 浓度下，对 LPS 诱导的 RAW264.7 细胞中 NO 的产生具有抑制作用，抑制率分别为 28.0 ± 2.4% 和 84.7 ± 1.7%，而阳性对照吲哚美辛的抑制率为 51.2 ± 2.0%。
在研究结论和讨论部分，研究人员从致病真菌 Bipolaris sorokiniana 11134 中成功鉴定出 10 种具有 sativene 结构的倍半萜类化合物，其中 3 种为新化合物，丰富了 seco - sativene 类化合物的种类。同时，首次报道了 sorokinianin 的 NO 产生抑制活性，这为该类化合物的生物活性研究提供了新的视角。该研究不仅扩展了已知的 helminthoporene 类分子的化学空间，还强调了致病真菌作为新型化合物来源的巨大潜力，为后续新药研发和天然产物的开发利用提供了重要的理论依据和物质基础。
