齐墩果酸衍生三萜类化合物兼具TGR5激动与RORγ反向激动活性

《RSC Medicinal Chemistry》：Oleanolic acid-derived triterpenoids with dual TGR5 agonistic and RORγ inverse agonistic activityOpen Access

　　

武田G蛋白偶联受体5（TGR5）和维甲酸相关孤儿受体γ（RORγ）是代谢和免疫通路的关键调节因子，使其成为开发抗炎和代谢治疗药物的有吸引力靶点。在本研究中，研究人员设计并合成了一系列齐墩果酸衍生三萜类衍生物，以探索其作为这些受体双重调节剂的潜力。结构修饰的重点集中在双键、C-3取代以及A环重排上，以研究它们对生物活性的影响，并在五环三萜骨架内建立构效关系。使用CRE–荧光素酶报告基因实验进行的生物学评估表明，齐墩果酸（1）、齐墩果酮酸（5）以及化合物7和8是具有浓度依赖性活性的TGR5激动剂。齐墩果酸（1）和新鉴定的开环衍生物8显示出最优的效力和功效谱图。Gal4–RORγ报告基因实验证明齐墩果酸（1）和化合物7、8具有反向激动活性。尽管7和8的效力低于1，但两者均保留了显著抑制功效，表明骨架的大幅重排仍与RORγ调节相容。刃天青转化实验显示，在测试条件下未观察到细胞毒性证据，支持所观察到的受体效应并非源于一般细胞毒性。分子建模和N_wat-MMGBSA计算支持了实验结果，并强调了保守的埋藏水分子在稳定两个靶点中配体-受体相互作用方面的作用。总体而言，这些发现将齐墩果酸衍生三萜类化合物确定为用于双重TGR5/RORγ调节的有前景骨架，并为未来开发针对炎症和代谢疾病的多靶点导向配体提供了有价值的见解。

齐墩果酸衍生三萜类化合物兼具TGR5激动与RORγ反向激动活性的研究解读

TGR5（武田G蛋白偶联受体5）和RORγ（维甲酸相关孤儿受体γ）分别是代谢和免疫调控中的关键受体。TGR5激活通过升高cAMP水平，启动抗炎信号并促进GLP-1释放，参与血糖调节；RORγt亚型则在Th17细胞中驱动IL-17等促炎因子的转录。天然产物中的五环三萜如齐墩果酸已被发现可同时作用于这两个受体，但缺乏系统的结构修饰研究来明确其构效关系，也尚未获得活性均衡的双靶调节剂。为此，研究人员以齐墩果酸为母核，系统改造其双键、C-3取代和A环结构，旨在探索骨架变化对双重活性的影响，并为多靶点抗炎代谢药物提供先导化合物。

研究结果表明，齐墩果酸（1）、齐墩果酮酸（5）及衍生物7、8是TGR5激动剂；1、7、8同时具有RORγ反向激动活性。尤其新合成的开环衍生物8在保留RORγ抑制活性的同时，表现出与齐墩果酸相当的TGR5效力，为设计可溶性更好的多靶点配体提供了新思路。分子模拟与自由能计算进一步揭示，保守的埋藏水分子在稳定配体–受体相互作用中起重要作用。

关键技术方法方面，研究人员从橄榄叶中分离齐墩果酸，通过酯化、固体酸催化异构化、Jones氧化、肟化和Beckmann重排等步骤制备目标衍生物。采用CRE–荧光素酶报告基因实验评估TGR5激动活性，采用Gal4–RORγ报告基因实验评估RORγ反向激动活性，并用刃天青转化实验排除细胞毒性干扰。计算部分使用Glide分子对接、500 ns分子动力学（MD）模拟以及N_wat-MMGBSA自由能计算，分析结合模式和水介导相互作用。细胞实验使用HEK293细胞（购自ATCC）。

研究结果部分，化学合成方面，研究人员成功将齐墩果酸转化为双键异构体δ-齐墩果酸（4）、齐墩果酮酸（5）、C-28酰胺6、A环肟7，以及由Beckmann重排得到的开环腈8和扩环内酰胺9。其中9在两个受体上均无活性，而8保留活性，说明柔性开环结构有利于双靶作用。TGR5激动活性方面，CRE–荧光素酶报告基因筛选及浓度–反应曲线显示，化合物1、5、7、8均浓度依赖性地激活TGR5；其中1的EC₅₀约为1 μM，8约为1.4 μM，且8的功效与1相当，表明A环并非TGR5激活的必需结构。RORγ反向激动活性方面，Gal4–RORγ报告基因实验确认1、7、8为反向激动剂；7和8的IC₅₀虽高于1，但最大抑制率分别达41%和39%，说明骨架重排仍可维持RORγ调节能力。分子模拟方面，对接和MD显示四个活性化合物在TGR5和RORγ中均采取类似结合模式；7和8通过与RORγ激动剂锁残基H479形成直接氢键，而1和5则通过水桥间接作用。常规MM-GBSA计算无法重现实验构效关系，而保留界面埋藏水的N_wat-MMGBSA计算有效重现了活性趋势，突出了水分子在配体稳定中的贡献。

在讨论部分，研究人员指出，N_wat-MMGBSA结果与实验活性高度一致，说明界面水对齐墩果酸类配体的结合至关重要。7和8与H479的直接氢键为设计下一代衍生物提供了结构基础，例如在A环引入可靶向H479的极性取代基以提高效力。结论部分，研究证明齐墩果酸骨架可耐受显著的结构修饰，同时维持TGR5激动与RORγ反向激动的双重活性。新发现的化合物8是强效TGR5激动剂并保留RORγ抑制活性，扩展了三萜多靶点配体的化学空间。未来需在更复杂生物系统中验证其药理功能，并进一步优化构效关系。