海滨全能花中具有群体感应抑制活性的黄酮类化合物的发现及其抗菌机制研究

研究人员针对细菌耐药性问题，从传统药用植物海滨全能花(Hymenocallis littoralis)中分离鉴定出2个新黄烷(hymevanes A/B)和7个已知化合物，首次发现化合物4(7,4'-二羟基-8-甲基黄烷)可作为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)群体感应抑制剂(QSI)，通过竞争性结合QS受体抑制生物膜形成，并与头孢他啶、亚胺培南产生协同抗菌作用，为开发新型抗菌药物提供了候选分子。

　　

在抗生素耐药性日益严峻的全球健康危机下，铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)等"超级细菌"通过群体感应(Quorum Sensing, QS)系统调控生物膜形成和毒力因子表达，导致传统抗生素治疗效果显著下降。QS系统作为细菌的"通讯网络"，已成为抗感染治疗的新靶点。然而目前临床可用的QS抑制剂(QSI)仍属空白，从天然产物中寻找高效低毒的QSI成为研究热点。

中国研究人员以传统外用草药海滨全能花(Hymenocallis littoralis)为研究对象，采用多种现代分离分析技术，从中发现具有QS抑制活性的新型黄酮类化合物。该研究团队通过硅胶柱层析、高效液相色谱(HPLC)等技术分离纯化化合物，结合核磁共振(NMR)、高分辨电喷雾质谱(HRESIMS)和电子圆二色谱(ECD)解析结构，最终获得2个结构新颖的黄烷类化合物hymevanes A(1)和B(2)，以及7个已知化合物(3-9)，其中tazettone A(3)、(2S)-7,4'-二羟基-8-甲基黄烷(5)和(S)-甘草素(7)为首次从该植物中分离。

研究通过QS抑制活性筛选发现，化合物4(即5号化合物)对铜绿假单胞菌的QS系统表现出显著抑制效果。进一步机制研究表明，该化合物可能通过竞争性结合QS受体蛋白LasR和PqsR，阻断细菌群体感应信号传导通路。在功能验证实验中，化合物4不仅可抑制细菌生物膜形成，还能增强β-内酰胺类抗生素头孢他啶和亚胺培南的抗菌活性，显示出良好的协同效应。特别值得注意的是，该化合物对哺乳动物细胞毒性较低，具有较好的安全性特征。

在结构-活性关系分析中，研究人员发现8-甲基取代和黄烷骨架的2S构型对QS抑制活性至关重要。与已报道的QSI相比，化合物4作为首个被鉴定具有QS抑制活性的黄烷类化合物，其独特的结构特征为QS抑制剂设计提供了新思路。此外，从传统药用植物中发现新型抗菌先导化合物，也为中药现代化研究提供了范例。

该研究发表于植物化学领域权威期刊《Fitoterapia》，其重要意义在于：首次报道黄烷类化合物作为铜绿假单胞菌QS抑制剂；发现可协同增强抗生素效果的天然抗菌剂；为克服细菌耐药性提供了新型候选药物分子。这些发现不仅拓展了对海滨全能花药用价值的认识，也为开发基于QS抑制策略的抗感染药物奠定了物质基础。未来研究可进一步优化化合物结构，并探索其在多重耐药菌感染治疗中的应用潜力。