墨西哥植物Ipomoea murucoides中糖脂类成分通过靶向P-糖蛋白逆转肿瘤多药耐药性的发现与机制研究

本研究针对肿瘤化疗中多药耐药性(MDR)这一关键临床问题，以墨西哥传统药用植物Ipomoea murucoides为研究对象，通过亲和定向分离技术获得糖脂组分FG1和FG2。研究发现FG2可使耐药乳腺癌细胞MCF-7/Vin+对长春碱的敏感性提高57倍（阳性对照利血平为43倍），分子对接揭示糖脂通过结合P-gp跨膜结构域(TMDs)和核苷酸结合域2(NBD2)发挥调控作用，为开发新型化疗增敏剂提供了天然分子模板。

　　

肿瘤化疗失败的主要原因是癌细胞产生的多药耐药性(MDR)现象，其中P-糖蛋白(P-glycoprotein, P-gp)过度表达导致药物外排是最关键机制。传统化疗药物如长春碱、紫杉醇等常因此失效，临床亟需安全有效的耐药逆转剂。墨西哥国立自治大学的研究人员从传统药用植物Ipomoea murucoides（当地称cazahuate）中发现了具有化疗增敏潜力的糖脂类成分，相关成果发表在《Revista Brasileira de Farmacognosia》。

研究采用亲和定向分离技术，先后使用酵母α-葡萄糖苷酶和肝脏葡萄糖-6-磷酸酶(G6Pase)从植物花部提取物中富集活性糖脂组分FG1和FG2。通过体外细胞实验评估其对长春碱耐药乳腺癌细胞MCF-7/Vin+的增敏效果，并结合分子对接分析糖脂与P-gp的相互作用机制。

亲和定向分离

通过质谱(ESI-MS)和核磁共振(NMR)鉴定，FG1组分主要含分子量1168 amu的五糖murucoidin V，而FG2组分以分子量1104 amu的四糖murucoidin XIV为主。高效液相色谱(HPLC-RID)显示FG2中murucoidin XIV占比显著高于其他成分。

细胞毒性实验

SRB法检测显示，FG1和FG2在25 μg/ml浓度下对敏感株MCF-7和耐药株MCF-7/Vin+均无直接毒性(IC₅₀>25 μg/ml)，而粗提物对MCF-7的IC₅₀为19.26±0.7 μg/ml，证实纯化过程去除了毒性成分。

耐药逆转效应

FG2使MCF-7/Vin+对长春碱的IC₅₀从1.55±0.43 μg/ml降至0.027±0.01 μg/ml，逆转倍数(RF)达57倍，优于阳性对照利血平(43倍)。FG1对未暴露长春碱的MCF-7/Vin-效果更显著(RF=20倍)，表明不同糖脂对P-gp的调控存在状态依赖性。

分子对接分析

使用P-gp晶体结构(PDB:6GDI)发现：

1. murucoidin V在NBD2域结合能(△G=-4.97 kcal/mol)高于TMDs域(-3.63 kcal/mol)，主要与Ser394、Tyr397形成氢键

2. murucoidin XIV在TMDs域结合能(△G=-6.85 kcal/mol)显著优于NBD2域(-5.2 kcal/mol)，与Gln343形成稳定氢键

   

MRP1-NBD1结合实验

进一步对接人MRP1核苷酸结合域(PDB:2CBZ)显示，murucoidin V与Trp716/Ser784的结合能(-5.2 kcal/mol)优于murucoidin XIV(-4.33 kcal/mol)，解释了两组分在不同耐药细胞中的活性差异。

该研究首次阐明Ipomoea murucoides糖脂通过双重作用机制调控P-gp：既竞争性结合TMDs药物结合口袋，又干扰NBD2的ATP酶活性。特别是murucoidin XIV对TMDs的高亲和性，为设计新一代靶向P-gp跨膜区的化疗增敏剂提供了天然先导化合物。研究采用的亲和定向分离-生物活性评价-计算模拟联用策略，也为天然产物活性成分快速发现提供了方法学参考。