内生黄曲霉(Aspergillus flavus)中二乙基邻苯二甲酸酯(DEP)的分子对接与生物活性研究：新型抗菌抗癌药物的开发路径

本研究针对耐药菌株和癌症治疗难题，从药用植物Roscoea purpurea中分离内生黄曲霉(Aspergillus flavus)，通过GC-MS鉴定其主要代谢物二乙基邻苯二甲酸酯(DEP，含量82.02%)。研究发现DEP对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)具有显著抗菌活性(抑菌圈36.65±1.48 mm/30.05±0.91 mm)，对MCF-7乳腺癌细胞显示中等细胞毒性(IC50 =348.93 μg/mL)。分子对接证实DEP与PBP4、α-hemolysin等细菌靶点具有较强结合力(-6.7至-5.4 kcal/mol)，ADME分析符合Lipinski五规则。该研究为开发新型抗菌抗癌药物提供了天然产物来源的候选分子。

　　

在抗生素耐药性危机和癌症发病率攀升的双重压力下，自然界中的微生物资源正成为新药研发的"希望绿洲"。内生真菌——这些潜伏在植物组织内部的"微型化工厂"，能产生与宿主植物相似或更优的生物活性物质。传统药用植物Roscoea purpurea（紫花象牙参）在阿育吠陀医学中早有应用记载，但其内生真菌的药用潜力却长期被忽视。来自[机构名称]的研究团队通过多学科交叉研究，首次系统揭示了该植物内生黄曲霉代谢产物DEP的双重药理价值，相关成果发表在《Sustainable Chemistry One World》。

研究采用18S rRNA测序结合形态学鉴定内生真菌，通过GC-MS分析代谢物组成，运用NRU（中性红摄取）和DPPH法分别评估细胞毒性与抗氧化活性。抗菌实验采用琼脂扩散法，分子对接针对PBP4等4种细菌靶蛋白，并采用SwissADME和ProTox-II进行ADME（吸收、分布、代谢、排泄）与药物相似性预测。

研究结果

1. 菌株分离与鉴定：从海拔1500-2500米的喜马拉雅山区采集R. purpurea叶片，经表面消毒后分离获得内生真菌，通过孢子形态和18S rRNA序列比对确认为Aspergillus flavus。

2. 生物活性分析：

   • 抗菌活性：DEP对革兰阳性菌表现出选择性抑制，对S. aureus的抑菌圈(36.65±1.48 mm)显著优于临床常见病原菌。
   • 抗癌潜力：对MCF-7细胞的IC₅₀
     值为348.93 μg/mL，虽低于标准化疗药物，但显示出剂量依赖性抑制。
   • 抗氧化能力：DPPH自由基清除率与浓度呈正相关，提示其可能缓解氧化应激相关疾病。

3. 分子机制探索：

   • 靶点结合：DEP与S. aureus的PBP4（青霉素结合蛋白）结合能为-6.7 kcal/mol，可能干扰细胞壁合成；与α-hemolysin（α-溶血素）的相互作用或抑制细菌毒力。
   • 稳定性验证：分子动力学模拟显示DEP-OmpF（外膜蛋白F）复合物在100 ns内保持稳定构象。

4. 成药性评估：

   • ADME特性：高胃肠道吸收(91%)和血脑屏障穿透性，无PAINS（泛活性干扰化合物）警示。
   • 规则符合性：分子量284.3，logP=3.21，完全符合Lipinski五规则。

结论与意义
该研究首次建立从R. purpurea内生真菌到DEP药物开发的完整证据链：

1. 资源价值：证实喜马拉雅特有药用植物的内生真菌是新型生物活性物质的宝库；
2. 机制创新：阐明DEP通过双重作用机制（抑制细菌关键蛋白+直接细胞毒性）发挥疗效；
3. 转化前景：DEP优异的成药性特征为其后续结构优化和剂型开发奠定基础。

这项研究不仅为应对抗生素耐药性提供了植物-微生物共生的解决方案，更开创性地将传统药用植物的"隐形共生体"转化为现代药物研发资源。通过整合in silico（计算机模拟）与in vitro（体外实验）策略，为天然产物药物开发提供了可复制的技术范式，对实现"一个健康"（One Health）目标具有重要启示意义。