加拿大草原银莲花中双效抗有丝分裂活性成分的发现：首次报道白头翁素(Anemonin)的抗有丝分裂作用

本研究针对癌症治疗中新型抗有丝分裂药物的开发需求，通过生物学引导的分离技术，首次从加拿大草原银莲花(Pulsatilla nuttalliana)中鉴定出双效抗有丝分裂活性成分，包括首次报道的白头翁素(Anemonin)及其诱导的纺锤体异常表型，为靶向有丝分裂的天然药物开发提供了新思路。

　　

在癌症治疗领域，靶向有丝分裂的抗肿瘤药物开发始终是研究热点。传统化疗药物如紫杉醇(Paclitaxel)通过稳定微管发挥作用，但其耐药性和毒副作用促使科学家不断寻找新型作用机制的天然产物。加拿大草原生态系统因其极端环境条件，孕育了可能产生独特生物活性物质的植物资源，其中银莲花属(Pulsatilla)植物在亚洲传统医学中已有应用，但北美特有物种Pulsatilla nuttalliana的生物活性尚未被探索。

为系统挖掘其药用潜力，Shannon M Healy Knibb等研究者采用多学科交叉策略，通过表型筛选结合分子靶点验证的研究路径，首次揭示了该植物中并存的双重抗有丝分裂机制。研究团队运用细胞形态学观察、免疫荧光染色（检测磷酸化组蛋白H3和α-微管蛋白）、细胞周期分析（流式细胞术）等关键技术，结合生物学引导的分离纯化（Sephadex LH-20柱层析和反相HPLC）及核磁共振(NMR)结构鉴定，对采集自加拿大阿尔伯塔省（北纬49°1，西经113°0）的植物样本进行了系统研究。

研究结果部分：

3.1 银莲花提取物诱导癌细胞有丝分裂阻滞

通过细胞形态学观察发现，75%乙醇和二氯甲烷提取物均能诱导HT-29和U2OS细胞出现典型圆形有丝分裂形态。茎部提取物活性最强，IC₅₀分别为47±15 μg/mL（乙醇）和15±5 μg/mL（二氯甲烷）。流式细胞术显示处理组4N DNA含量显著增加（67±2% vs 对照26±1%），免疫荧光证实磷酸化组蛋白H3(PH3)阳性率升高（茎A提取物47±2%，茎B提取物83±3%）。

3.2 双重抗有丝分裂表型的发现

突破性发现茎A提取物同时存在两种有丝分裂阻滞表型：46±4%的PH3⁺细胞保留纺锤体结构，其余则无；而茎B提取物仅诱导无纺锤体表型（1%纺锤体阳性）。柱层析分离后，馏分2（保留纺锤体）和馏分5（无纺锤体）的β-巯基乙醇(β-ME)敏感性实验进一步证实这是两种化学性质不同的活性成分。

3.3 白头翁素的结构鉴定与功能表征

通过生物学引导分离获得活性成分，经HRESIMS和NMR鉴定为双环丁烯内酯类化合物白头翁素(C₁₀H₈O₄)。15 μM浓度即可诱导44±4%细胞圆形化，且该活性可被β-ME消除。免疫荧光显示其诱导的PH3⁺细胞伴有异常纺锤体结构，表型与已知微管稳定剂/去稳定剂均不同。

讨论部分指出，这是首次在单一植物物种中发现双重抗有丝分裂活性。其中白头翁素作为Ranunculaceae科特征性成分，其α,β-不饱和羰基可能通过迈克尔加成作用靶向有丝分裂关键蛋白，与Asteraceae科倍半萜内酯具有相似作用机制但进化起源迥异（两科分化距今1.4亿年）。另一种馏分5的活性可能与朝鲜银莲花中报道的脱氧鬼臼毒素(DPT)类似，但具体结构有待解析。该研究不仅拓展了抗有丝分裂天然产物的植物来源谱系，更为开发针对纺锤体组装检验点(SAC)的新型抗癌药物提供了候选分子。论文发表于《Pharmacological Research - Natural Products》，凸显其在天然药物研究领域的重要价值。