南方山荷葉（Podophyllum sinense）為小檗科山荷葉屬多年生草本植物，主要分布于湖北、云南、四川等地。民間用于治療跌打損傷、月經不調等癥。南方山荷葉中主要含有木脂素類和黃酮類成分。現代藥理學研究表明，這一藥材具有顯著的抗腫瘤、抗病毒、抗炎等活性。目前對南方山荷葉的研究主要集中在化學成分分離純化和含量測定等方面，但仍存在一些困難如哪些特異性活性成分發揮藥理作用及其作用機制如何還未得到解決。
基于上述研究背景，中國科學院植物種質創新與特色農業重點實驗室、植物化學生物學學科組碩士生馮慧霞在郭明全研究員的指導下，采用了四種公認的藥物靶標Topo I、Topo II、COX-2和ACE2酶，并結合親和超濾質譜法從南方山荷葉中篩選并鑒定出特定的活性配體，再對某些代表性的活性化合物進行了體外活性抑制試驗以及分子對接模擬驗證。超濾篩選結果發現，有7、10、6和7個活性化合物分別對Topo I、Topo II、COX-2和ACE2酶表現出潛在的抑制活性。通過質譜分析和對照品驗證，進一步確定了這些化合物的化學結構。通過富集因子的計算，選取一些代表性的化合物進行體外活性驗證。體外抗腫瘤試驗結果表明，與陽性藥五氟尿嘧啶和依托泊苷相比，鬼臼毒素和山荷葉素對肺癌細胞和結腸癌細胞表現出顯著的抑制活性。與此同時，體外COX-2和ACE2抑制活性試驗結果表明，與陽性藥吲哚美辛和富集因子較小的化合物相比，山荷葉素對COX-2和ACE2酶都有著較強的抑制作用。此外，分子對接模擬實驗表明，與對應的陽性藥相比，富集因子較大的化合物表現出較低的結合能和抑制效果。基于以上直接可靠的實驗成果，首次建立起南方山荷葉多成分多靶點相互作用的網絡圖，這將非常有利于闡明南方山荷葉發揮療效的潛在機制，也為能更好地了解其他傳統藥用植物的療效提供有價值的實驗基礎。
相關研究成果以“Exploring Multifunctional Bioactive Components from Podophyllum sinense Using Multi-Target Ultrafiltration”為題，發表在藥學領域的JCR TOP 15% 國際學術期刊Frontiers in Pharmacology上。該研究工作得到了國家自然科學基金和中國科學院青年創新促進會項目的資助。
文章鏈接： https://doi.org/10.3389/fphar.2021.749189
圖 南方山荷葉多成分多靶點相互作用的網絡圖
