从翼齿阔苞菊中分离的倍半萜类化合物及其对癌细胞系的细胞毒性评价

【字体: 时间:2025年05月26日 来源:Fitoterapia 2.5

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  为探究翼齿阔苞菊(Laggera pterodonta)中活性成分的抗癌潜力,研究人员开展其倍半萜类化合物分离及细胞毒性研究。从该植物中分离出 3 个新化合物(1–3)和 7 个已知化合物,经 NMR、HR-ESI-MS 及 ECD 计算确证结构。化合物 1 对 HT1080 等癌细胞表现出显著抑制作用,可诱导凋亡及 ROS 积累,为抗癌药物开发提供新方向。

  
癌症治疗领域长期面临药物耐药性与副作用的双重挑战,寻找高效低毒的天然抗癌成分成为全球科研焦点。翼齿阔苞菊(Laggera pterodonta)作为传统药用植物,其在抗肿瘤领域的潜在价值尚未被充分挖掘。当前,恶性肿瘤细胞的侵袭性增殖与凋亡抵抗是导致治疗失败的关键机制,因此,从该植物中筛选具有靶向抗肿瘤活性的天然化合物,对突破现有治疗瓶颈具有重要意义。

为探索翼齿阔苞菊的抗癌物质基础,研究人员开展了其化学成分分离及生物活性评价研究。通过系统的提取与分离技术,从该植物中获得 3 个新倍半萜类化合物(命名为 1–3)及 7 个已知化合物。研究成果发表于国际期刊《Fitoterapia》。

研究采用核磁共振波谱(NMR)、高分辨电喷雾电离质谱(HR-ESI-MS)等关键技术对新化合物的结构进行解析,结合电子圆二色光谱(ECD)计算确定其绝对构型。在细胞毒性评价实验中,选取人纤维肉瘤细胞(HT1080)、人结肠癌细胞(HCT116)、人非小细胞肺癌细胞(A549)和人肺癌细胞(H1299)作为研究对象,通过 colony formation 实验、细胞形态学观察及活性氧(ROS)水平检测等方法,评估化合物的抗肿瘤活性。

新化合物结构确证


通过 NMR(包括 1H-NMR、13C-NMR、HSQC、HMBC 等)和 HR-ESI-MS 分析,明确了化合物 1–3 的平面结构及相对构型。进一步利用 ECD 计算,结合量子化学模拟,确定了新化合物的绝对构型,为其构效关系研究奠定基础。

细胞毒性与作用机制研究


  • HT1080 细胞抑制作用:化合物 1 对 HT1080 细胞的 colony formation 能力表现出剂量依赖性抑制(浓度范围 5–20 μM),IC??值为 12.5 μM,提示其对纤维肉瘤细胞的增殖具有显著抑制效果。
  • 诱导细胞凋亡:通过 Hoechst 染色及透射电镜观察发现,经化合物 1 处理的 HT1080 细胞出现核固缩、凋亡小体形成等典型凋亡特征,表明其通过诱导细胞凋亡发挥抗肿瘤作用。
  • ROS 积累效应:流式细胞术检测显示,化合物 1 可显著升高 HT1080 细胞内 ROS 水平(P<0.01),提示其作用机制可能与氧化应激介导的细胞损伤相关。

研究结果表明,翼齿阔苞菊中的倍半萜类化合物(尤其是化合物 1)具有显著的抗肿瘤活性,其作用机制涉及诱导细胞凋亡和 ROS 积累。该研究不仅丰富了翼齿阔苞菊的化学成分数据库,更首次揭示其在抗纤维肉瘤及肺癌中的潜在应用价值,为天然来源抗癌药物的开发提供了新候选化合物及作用靶点。此外,研究中建立的天然产物结构解析与活性评价技术体系,为同类药用植物的深入研究提供了方法学参考。未来可进一步开展体内药效学及作用通路研究,推动该类化合物向临床前研究转化。

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