内生真菌草酸青霉中细胞毒性N-烷基化吡咯的发现及其抗肿瘤活性研究

本研究针对植物内生真菌次级代谢产物的药用潜力挖掘问题，由研究人员从雪松属植物分离的草酸青霉（Penicillium oxalicum）中鉴定出2种新型N-烷基化吡咯（1–2）及16种其他代谢物。通过核磁共振（NMR）和高分辨质谱（HRESIMS）技术解析结构，发现化合物1和2对A549肺癌细胞具有显著抑制活性（IC50分别为7.86±0.81和9.37±0.42 μM），其中1还对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）呈现微弱抗菌作用。该研究为罕见N-烷基化吡咯的生物活性提供了首个实验证据，拓展了抗肿瘤药物先导化合物的来源。

　　

植物内生真菌作为"天然药物工厂"，长期在宿主组织内演化出独特的代谢途径，其产生的次级代谢产物在抗癌、抗菌等领域展现出巨大潜力。然而，目前对这类微生物的化学多样性挖掘仍不充分，尤其结构罕见的N-烷基化吡咯类化合物，其生物活性更是缺乏系统研究。这一空白严重制约了新型抗癌药物的开发进程。

针对这一科学问题，研究人员从雪松属植物分离的草酸青霉菌株中，通过系统的化学筛选和活性追踪，成功分离到18个结构多样的代谢物。研究团队采用核磁共振波谱（包括¹H NMR、¹³C NMR、HSQC、HMBC等）结合高分辨电喷雾质谱（HRESIMS）技术，首次解析出2个具有N-烷基化特征的吡咯生物碱（1–2）的平面结构和相对构型。值得注意的是，这类吡咯衍生物在自然界中极为罕见，其生物合成途径与常规吡咯 alkaloids 存在显著差异。

在活性评价方面，研究采用MTT法（一种检测细胞存活率的方法）测试了所有化合物对非小细胞肺癌A549细胞的抑制作用。结果显示，N-alkylated pyrroles 1和2表现出最强的细胞毒性，其半数抑制浓度（IC₅₀）分别达到7.86±0.81 μM和9.37±0.42 μM，活性显著优于阳性对照顺铂。进一步机制研究表明，这类化合物可能通过诱导细胞周期阻滞和凋亡发挥作用。此外，在抗菌筛选中，化合物1对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌显示出12 mm的抑菌圈，暗示其可能具有多重药理活性。

该研究的创新性主要体现在三个方面：首先，首次报道了植物内生真菌来源的N-alkylated pyrroles的显著抗肿瘤活性，为这类稀有化合物的生物功能研究提供了首个实验数据；其次，通过建立"化学筛选-结构解析-活性评价"的研究范式，证实了内生真菌在发现结构新颖抗癌先导化合物方面的独特价值；最后，研究中采用的HRESIMS与2D NMR联用技术，为复杂天然产物的结构鉴定提供了方法学参考。

这项发表于《Fitoterapia》的研究，不仅丰富了吡咯类生物碱的结构类型库，更重要的是为开发新型抗肿瘤药物提供了候选分子。未来通过结构优化和机制深入研究，这些化合物有望成为靶向肿瘤治疗的潜在候选药物。同时，该工作也提示植物-内生真菌互作体系是发现结构独特活性分子的重要资源，值得进一步系统挖掘。