上海医工院聚焦植物内生菌研究

来源：

植物内生菌是指那些在其生活史的一定阶段或全部阶段生活于健康植物的各种组织和器官内部的微生物（主要为真菌和细菌），它们与宿主植物在长期的共进化过程中形成了一种稳定的互利共生关系。近年研究表明，个别植物内生菌能产生与宿主植物相同或相似的生理活性成分以及其他特殊的生理活性物质，因而来源于植物内生菌的生理活性物质的筛选受到了重视。上海医药工业研究院在这方面进行了大量开拓性的工作，他们或自行研究或协助其他单位研究，取得了日益突出的成果：由植物内生菌中筛选抗肿瘤活性物质；由植物内生菌中筛选出HIV-1型合酶抑制剂等。
该院的研究人员在进行植物内生菌来源的微生物抗肿瘤活性筛选过程中，发现植物内生真菌HCCB01546的发酵产物对肿瘤细胞有很高的细胞毒作用。经溶剂萃取、硅胶柱、ODS柱层析及HPLC等分离手段，得到活性化合物HCCB01546-C及HCCB01546-D。为阐明其抗肿瘤活性，他们应用肿瘤细胞株人肺癌A549细胞、人肠癌LoVo细胞、人白血病CEM细胞及肝癌Hep-G2细胞对HC鄄CB01546-C及HCCB01546-D的抗肿瘤活性进行测定。结果显示，化合物HCCB01546-C对A549和CEM细胞有较明显的抑制作用，IC50值均小于10微克/毫升；两化合物对肝癌Hep-G2细胞均不敏感，当药物浓度高达100微克/毫升时都仍不能诱导Hep-G2细胞半数死亡。表明HCCB01546-C比HCCB01546-D具有更高的抗癌活性，且其抗癌活性具有较强的特异性。
此外，他们还与中国药科大学生命科学与技术学院进行了植物内生真菌HCCB00189代谢产物研究。研究人员采用溶剂萃取、硅胶柱层析及HPLC等手段，对活性菌株的发酵物进行分离，并根据理化性质和光谱分析对化学结构进行鉴定。结果从其代谢产物中分离到5个化合物，鉴定为4-甲基苯甲酸羧甲基酯①、4-甲氧甲酰基苯甲酸②、4-羟甲基苯甲酸③、4’，7-二羟基异黄酮④、4’，5，7-三羟基异黄酮⑤。其中，化合物①~③在微生物来源的代谢产物中未见文献报道；④、⑤作为大豆异黄酮的主要成分，原发现在大豆和其他植物中，有抗肿瘤活性、抗氧化作用和类雌激素作用等，在治疗某些疾病和保健方面有较好作用。而研究人员的此项研究也表明，化合物④、⑤对肿瘤细胞有较明显的抑制作用，对肿瘤细胞A549和LoVo细胞的IC50分别为19.93微克/毫升、4.89微克/毫升和25.67微克/毫升、18.52微克/毫升。
近年来的研究发现，整合酶被认为是抗艾滋病药物作用新靶点，因而对整合酶及其抑制剂的研究成为热点之一。植物内生菌是一个多样性十分丰富、能产生具有多种生物活性的次级代谢产物的微生物类群。上海医工院的研究人员还辅助沈阳药科大学的研究人员利用HIV-1整合酶抑制剂模型，筛选出产生HIV-1整合酶抑制剂活性的植物内生菌HCCB00167。通过对其进行发酵、提取、分离、纯化，从代谢产物中分离出化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。通过质谱、氢谱、碳谱、二维核磁等图谱的分析，确定它们分别为麦角甾醇（Ⅰ）、过氧化麦角甾醇（Ⅱ）、4－丁基－吡啶－2－羧酸（Ⅲ）。化合物Ⅰ、Ⅱ主要分布于陆生真菌中；化合物Ⅲ经文献查阅未见其他微生物产生此化合物的报道，为首次从陆生真菌中发现。
领导或参与上述研究工作的上海医工院陈代杰教授说，这些研究结果提示，植物内生菌及其代谢产物的丰富多样性，是获得生理活性物质的一个重要来源，对其研究值得深入系统地开展下去。