Curtachalasins Y1–Y13，来自土壤真菌Xylaria sp. Y01的抗炎细胞松弛素类化合物

《International Journal of Molecular Sciences》：Curtachalasins Y1–Y13, Anti-Inflammatory Cytochalasans from the Soil Fungus Xylaria sp. Y01

　　

从土壤真菌Xylaria sp. Y01的稻米培养基中分离出27个细胞松弛素类化合物（cytochalasans），包括13个先前未描述的具有5/6/6/6四环骨架的类似物（curtachalasins Y1–Y13）。通过光谱数据和量子化学计算的综合分析确定了它们的结构。评估了所有分离物对脂多糖（LPS）刺激的RAW264.7巨噬细胞中一氧化氮（NO）产生的抑制作用。Curtachalasin Y1 (12)、5,6-二氢-7-氧代-18-脱氧-19,20-环氧细胞松弛素C (21)和7-氧代-19,20-环氧细胞松弛素C (22)表现出强效抑制，IC₅₀值分别为55.4、43.8和17.8 μM，而阳性对照地塞米松为14.9 μM。此外，这些化合物抑制了脂多糖（LPS）诱导的促炎细胞因子IL-6、MCP-1和TNF-α的释放，证实了它们的抗炎活性。初步机制研究表明，化合物22通过下调CXC基序趋化因子配体10（CXCL10）和上调细胞因子信号传导抑制因子3（SOCS3）的表达，在RAW264.7细胞中发挥抗炎作用。这些结果扩展了来自Xylaria属的细胞松弛素类化合物的结构多样性，并为进一步探索其抗炎潜力提供了基础。

研究人员从土壤真菌Xylaria sp. Y01（分离自中国云南昆明土壤样品）中分离出27个细胞松弛素类化合物（cytochalasans），包括13个新化合物curtachalasins Y1–Y13（1–13），并系统评估了它们的抗炎活性。论文发表在《International Journal of Molecular Sciences》。研究背景方面，Xylaria属真菌是化学多样性丰富的次级代谢产物来源，其产生的细胞松弛素类化合物（cytochalasans）具有抗癌、抗菌、细胞毒和抗炎等多种生物活性。其中，具有独特5/6/6/6四环骨架的curtachalasins此前仅报道过18个，且其抗炎机制尚不明确。因此，研究人员旨在从土壤来源的Xylaria sp. Y01中寻找新的抗炎细胞松弛素类化合物，并初步探索其作用机制。研究人员通过大米培养基发酵、色谱分离纯化、光谱分析（包括1D/2D NMR、HRESIMS、UV、IR、ECD）结合量子化学计算（DFT、GFN2NMR）确定新化合物结构；采用CCK-8法评估细胞毒性，Griess法检测NO抑制活性，ELISA测定促炎细胞因子（IL-6、MCP-1、TNF-α）水平；通过RNA-seq转录组分析、RT-qPCR和Western blotting探究化合物22的分子机制。
研究结果部分可分为以下内容：
**化合物结构鉴定（1–13）**：通过HRESIMS确定分子式，结合1D NMR、2D NMR（COSY、HMBC、NOESY）解析平面结构，利用耦合常数和NOESY推测相对构型，最终通过ECD计算（与实验ECD曲线对比）和GFN2NMR计算（验证13C NMR化学位移）确定绝对构型。所有新化合物均具有5/6/6/6四环骨架，并呈现多样的取代模式（如C-7位甲氧基/乙氧基/羟基/羰基、C-13位羟基/脱氧/脱水等）。
**抗炎活性评价**：筛选了16个无细胞毒性（30 μM时细胞活力>90%）的化合物（1, 5, 7, 8, 12, 13–16, 19–23, 26, 27）对LPS诱导的RAW264.7细胞NO产生的抑制活性。化合物12、21和22显示出强效抑制，IC₅₀分别为55.4、43.8和17.8 μM（阳性对照地塞米松14.9 μM）；其余化合物IC₅₀ > 60 μM。ELISA结果显示，12、21和22均显著降低LPS诱导的IL-6、MCP-1和TNF-α释放，证实其抗炎活性。
**机制研究（化合物22）**：RNA-seq转录组分析发现，化合物22处理LPS诱导的RAW264.7细胞后，共鉴定出217个差异表达基因（DEGs），其中126个上调、91个下调。KEGG富集分析表明DEGs显著富集于TNF信号通路。关键DEGs中，CXCL10和CCL2显著下调，SOCS3显著上调。RT-qPCR显示22处理剂量依赖性地增加SOCS3 mRNA表达，降低CXCL10和TNF-α mRNA水平。Western blot证实22剂量依赖性地增加SOCS3蛋白表达。因此，化合物22通过上调SOCS3、下调CXCL10，抑制TNF信号通路，发挥抗炎作用。
**总结讨论**：研究人员报道了来自土壤真菌Xylaria sp. Y01的27个细胞松弛素类化合物，其中13个为新化合物（1–13）。化合物1–17均具有5/6/6/6四环骨架。新化合物结构通过广泛光谱方法和量子化学计算确定。化合物22表现出抗炎活性，通过上调SOCS3表达发挥作用，是炎症疾病治疗研究的潜在候选分子。构效关系分析表明，化合物22的优越活性与其C-5/C-6双键和C-7酮羰基相关，这些结构单元在活性较弱的类似物中缺失或被修饰，为后续细胞松弛素衍生物的优化提供了指导。尽管本研究强调抗炎活性，但还需进行细胞毒和免疫抑制等额外生物学评价，特别是针对化合物22的进一步研究。