普建新研究组开展香茶菜属植物内生菌次生代谢产物的拓展性研究

植物内生菌（Endophyte）是一定阶段或全部阶段生活于健康植物的组织和器官内部而不引起宿主病变的真菌或细菌，在与植物的长期协同进化史上一直扮演着不可或缺的重要作用。长期以来，内生菌与植物的协同进化以及相互作用一直是人们关注的焦点。著名化学生态学家Michael Spiteller认为：植物共生真菌与宿主之间的化学生态学关系是次生代谢产物的源泉（Chem. Biol. 2012, 19(7), 792-798）。

中国科学院昆明植物研究所普建新研究组一直以来都对“一科一属”，即五味子科和香茶菜属植物次生代谢产物开展系统性研究。然而，针对以上两个类群植物内生菌的次生代谢产物研究一直是一个空白。为了拓展研究内容，扩大药物先导化合物的发现几率，同时探索植物与内生菌的相互关系，自2012年始，研究人员就开展了香茶菜属植物内生菌的研究。先后构建了内生菌的研究平台，从多种香茶菜属植物中分离了近2000多株植物内生真菌，并从7株真菌发酵物中发现44个新化合物，包括3种新骨架类型。代表性研究结果如下：

1.疏花毛萼香茶菜（I. eriocalyx var. laxiflora）为香茶菜属植物中二萜结构类型最为丰富的种，从该种植物的一株内生拟茎点酶（Phomopsis sp. shj2）中发现了两个稠环方式奇特、骨架新颖的细胞松弛素类化合物Phomopchalasins A和B（Figure 1），其分子结构中分别含有5/6/5/8四环（A）及5/6/6/7/5五环体系（B），通过利用X-单晶衍射分析并结合ECD计算的方法确立这两个化合物的绝对构型。Phomopchalasin B对乳腺癌细胞MDA-MB-231表现出了一定的抗细胞迁移活性。

2.通过物理和化学方法诱导，以及结合LC-MS跟踪导向分离的策略，从疏花毛萼香茶菜的一株内生青霉菌（Penicillium sp. sh18）中发现了一个结构新颖的青霉呋喃酮类化合物—Penicilfuranone A（Figure 2），该化合物对TGF-β诱导的肝纤维化具有显著的抑制作用（Figure 3）。

以上研究成果分别以“Phomopchalasins A and B, Two Cytochalasans with Polycyclic-Fused Skeletons from the Endophytic Fungus Phomopsis sp. shj2”和“LC-MS-Guided Isolation of Penicilfuranone A: A New Antifibrotic Furancarboxylic Acid from the Plant Endophytic Fungus Penicillium sp. sh18”为题发表在Organic Letters（2016, 18, 1108-1111.）和Journal of Natural Products（2016, 79, 149-155，）上。该研究得到院士自主探索课题，国家自然科学基金项目（U1302223, 21322204, 21402213, 81172939）以及中国科学院“青年创新促进会”和“西部之光-西部博士” 等项目的支持。

图1 两种新颖骨架细胞松弛素的发现

图2 利用LC-MS导向分离Penicilfuranone A

图3 Penicilfuranone A对TGF-β诱导的肝纤维化的抑制作用