狼毒大戟活性成分Jolkinolide B通过调控核糖体蛋白抑制结核分枝杆菌生长的机制研究

【字体: 时间:2025年06月28日 来源:Bioorganic & Medicinal Chemistry 3.3

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  为解决结核病(TB)耐药性加剧和新型药物匮乏的难题,大连医科大学第二医院团队从传统中药狼毒大戟(Euphorbiana fischeriana)中分离出活性成分Jolkinolide B,发现其通过下调17种核糖体蛋白(RPs)表达抑制结核分枝杆菌(M. tuberculosis)蛋白合成,体外MIC达3 μg/mL,为中药-抗生素联用治疗TB提供新策略。

  

结核病(TB)至今仍是全球重大公共卫生威胁。2023年全球新增1080万病例,其中3.7%为耐多药/利福平耐药结核病(MDR/RR-TB)。尽管贝达喹啉(bedaquiline)、德拉马尼(delamanid)等新药获批,但耐药株的不断涌现使得临床治疗陷入"道高一尺魔高一丈"的困境。传统中药狼毒大戟(Euphorbiana fischeriana)在民间长期用于淋巴结结核治疗,但其药效物质基础与作用机制始终是未解之谜。

大连医科大学第二医院的研究团队通过生物活性导向分离技术,首次从狼毒大戟根部鉴定出ent-松香烷型二萜Jolkinolide B(JKB)。研究发现该成分对结核分枝杆菌标准株H37Ra的最小抑菌浓度(MIC)为3 μg/mL,在2×MIC浓度下可杀灭感染RAW264.7巨噬细胞的病原菌。通过生长曲线分析证实其抑制作用呈浓度和时间依赖性,效果与一线药物异烟肼(INH)相当。

研究采用转录组测序、RT-qPCR验证和形态学观察等关键技术。转录组分析揭示JKB显著下调17种核糖体蛋白编码基因的表达,KEGG富集显示核糖体通路受显著干扰。RT-qPCR证实rpsL、rplJ等核糖体亚基基因表达呈浓度依赖性降低。扫描电镜观察到JKB处理的菌体出现短缩、畸形等典型蛋白合成障碍表型。

主要研究结果

  1. Jolkinolide B的光谱数据:通过1H NMR和13C NMR确证其化学结构为典型ent-松香烷二萜,特征信号包括δH 4.19(s)、δC 169.90等。

  2. 体外抗分枝杆菌活性:Alamar Blue法测定MIC为3 μg/mL,生长曲线显示2×MIC处理7天可使活菌数降低2个数量级,与INH(0.4 μM)效果相当。

  3. 作用机制解析

    • 转录组差异表达基因主要富集于核糖体通路(ko03010)
    • RT-qPCR验证rpsA、rplD等核糖体蛋白基因表达量下降40-60%
    • 透射电镜显示菌体细胞壁完整性破坏,长度由3.5 μm缩短至1.2 μm

结论与意义
该研究首次阐明Jolkinolide B通过靶向核糖体蛋白复合物干扰结核分枝杆菌蛋白合成的分子机制,为传统中药现代化研究提供范例。发现中药活性成分与现有抗生素可能产生协同作用,为避免交叉耐药提供新思路。论文发表于《Bioorganic Chemistry》,其价值在于:

  1. 从分子水平验证狼毒大戟治疗淋巴结结核的科学依据
  2. 发现首个通过调控核糖体蛋白发挥抗TB作用的天然二萜化合物
  3. 为开发基于中药-抗生素联用的结核病治疗方案奠定基础

研究团队特别指出,Jolkinolide B对临床分离株的活性及体内药效评价将是下一步重点。该成果为破解中药"黑箱"作用机制、推进中西医结合抗结核治疗提供了重要理论支撑。

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