《Journal of Molecular Structure》:Diverse chromones from the mangrove fungus
Diaporthe searlei ZMU-20-2
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•从Diaporthe searlei ZMU-20-2中分离出了12种色酮衍生物(其中8种为首次报道)。•通过光谱分析、电子顺磁共振及X射线衍射技术确定了这些化合物的结构。•化合物1兼具hMAO-A/B和BChE双重抑制作用,同时还具有中等程度的抗氧化活性。•化合物3具有ACh
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从Diaporthe searlei ZMU-20-2中分离出了12种色酮衍生物(其中8种为首次报道)。
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通过光谱分析、电子顺磁共振及X射线衍射技术确定了这些化合物的结构。
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化合物1兼具hMAO-A/B和BChE双重抑制作用,同时还具有中等程度的抗氧化活性。
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化合物3具有AChE抑制作用,且结合亲和力良好。
引言
神经退行性疾病是一类复杂的疾病,其特点是神经元丢失以及神经系统各区域的逐渐退化[1]。这类疾病的病理机制涉及多种相互关联的生物学过程,包括蛋白质错误折叠与聚集、氧化应激、脑损伤、线粒体功能障碍、神经炎症以及细胞凋亡[2]。常见的神经退行性疾病包括阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病、多发性硬化症以及中风[3]。世界卫生组织将神经退行性疾病视为21世纪最严重的健康挑战[4],其发病率不断上升,影响着全球数以百万计的人群。目前,全球范围内尚无能够有效延缓或逆转这些疾病进展的治愈方法,现有的治疗手段主要局限于症状控制,无法从根本上阻止疾病恶化。因此,开发针对神经退行性疾病的新型药物——尤其是寻找并优化具有明确作用机制的先导化合物——已成为神经科学和药物化学领域最具挑战性且亟需解决的课题。在此背景下,天然来源的功能性成分因具备多靶点作用和低毒性特点而备受关注[[5], [6], [7]],尤其是它们的抗氧化活性,被认为有望缓解氧化应激并延缓神经退行性变[8]。
Diaporthe属真菌分布极为广泛,常见于多种植物、海洋环境乃至其他特殊生境中,存在形式多样(内生菌、附生菌或病原菌)[9]。这类真菌能够合成种类极为丰富的生物活性分子,包括聚酮类、萜类、生物碱、环肽以及独特的混合结构化合物,其中许多都具有显著的生物活性,如抗菌、抗真菌、细胞毒性、抗炎以及抗氧化作用[10]。值得注意的是,该属还是结构多样的色酮衍生物的重要来源[11],这类衍生物已被证明具有作为抗病毒、抗肿瘤以及免疫调节剂的巨大治疗潜力。
与其他天然产物相比,色酮衍生物在药物研发方面具有独特优势:它们不仅具有广泛的生物活性,通常还具有较低的毒性和较高的安全性。许多天然存在的色酮已被广泛应用于食品和制药行业,被视为安全的活性成分。临床研究进一步证实,只要使用得当,这些化合物具有良好的耐受性,未出现明显的不良反应[12]。因此,Diaporthe属真菌是发现安全且具有生物活性的新型色酮类先导化合物的宝贵生物资源[13]。鉴于这些真菌代谢物出色的治疗潜力,研究人员对来自红树林的Diaporthe searlei ZMU-20-2进行了针对性的化学研究。本研究报道了12种色酮衍生物的分离及明确的结构鉴定,其中包括8种尚未被报道的类似物(见图1)。此外,鉴于色酮本身良好的安全性,研究者还对其进行了全面的生物学评估,以探究其多靶点的神经保护作用。
章节要点
D. searlei ZMU-20-2
为明确ZMU-20-2菌株的分类地位,研究人员基于内部转录间隔区序列构建了系统发育树(见图2)。该系统发育树通过引入外群作为参考,展示了ZMU-20-2菌株与相关分类群之间的进化关系。系统发育分析结果显示,ZMU-20-2菌株与参考菌株Diaporthe searlei高度聚集,形成了一个支撑度较高的分支,表明二者亲缘关系密切
结论
综上所述,通过对D. searlei ZMU-20-2真菌的针对性化学研究,共分离出了12种色酮衍生物,其中包括8种结构各异的未报道类似物。所有化合物都具有良好的安全性,在100 μM浓度下对人类神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞均无明显的细胞毒性。化合物1显示出较大的研究价值,它兼具MAO-A/B双重抑制作用、选择性的BChE抑制作用,同时还具有中等程度的抗氧化活性
实验方法概述
核磁共振谱图是在Bruker AVANCE III 600 MHz核磁共振仪(美国布鲁克公司)上测得的,该仪器配备了5毫米冷冻探头(CPP BBO600S3 BB-H&F-D-05 Z XT),实验溶剂为CD?OD(氘原子占比99.8%,美国剑桥同位素实验室提供)。高分辨率质谱数据则是通过线性阱四极杆轨道阱velos质谱仪(美国赛默飞世尔科技公司)获取的,该质谱仪还与Dionex Ultimate 3000 UHPLC系统相连,后者配备了自动进样器(意大利赛默飞世尔科技公司),用于样品的引入和分离。
CRediT作者贡献说明
王西京:开展研究、收集数据并撰写初稿。谭静波:负责研究工作及数据分析。郑佳琪:负责实验设计及方法学验证。严敏:负责数据管理及可视化处理。王海文:提供实验材料及软件工具。袁思文:负责监督工作以及论文的审阅与编辑。尹天鹏:负责概念构思、资金申请以及最终定稿工作。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益或个人关系。
资助情况
本研究得到了广东省普通高校特色创新项目(项目编号2024KTSCX010)、贵州省科技计划项目(项目编号Qiankehe Platform ZSYS[2025] 040)、贵州省教育厅青年科技人才发展项目(项目编号Qian JiaoJi [2024] 135)、中国国家自然科学基金(项目编号32460017)以及遵义医学院研究生科研基金的支持
出版商声明
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致谢
我们衷心感谢各位审稿人,他们的宝贵意见极大地提升了本文的质量。
Xijing Wang|Jingbo Tan|Jiaqi Zheng|Min Yan|Haiwen Wang|Siwen Yuan|Tianpeng Yin