催吐萝芙木中基于AChE和BACE1双靶点抗AD生物碱类活性成分及其机制研究

The number of Alzheimer's disease (AD) in China accounts for 1/4 of the total number of cases in the world and it is also on the rising. At present, no clinically ideal anti-AD drugs, especially double-target anti-AD drugs. AChE and BACE1 are the star and key targets in the development of anti-AD drugs. We have found the water-soluble alkaloids part from Rauvolfia vomitoria exhibited significant double-target anti-AD activities for the first time in our previous work. However, the chemical composition with potential anti-AD activities from Rauvolfia vomitoria and their mechanisms are still unknown. In addition, no any reports of chemical composition and bioactivities for the water-soluble alkaloids part from Rauvolfia vomitoria. This project will deal with bioassay-guided isolation, HPLC-MS/MS feature profile analysis, NMR characteristic signal analysis, and modern separation method to rapidly discover the monoterpenoid indole alkaloids. All the isolated alkaloids will be evaluated the anti-AD activities based on the targets of AChE and BACE1. The anti-AD mechanisms of the active compounds will be also studied at the cellular and animal levels based on regulating the pathways of ACh, APP, and tau protein phosphorylation. The final purposes of this project are to illuminate the substance basis of the alkaloids and to find out novel leading compounds to treat AD, and provide more scientific evidences to further develop and utilize the medicinal plants resources of Rauvolfia vomitoria.

我国阿尔兹海默症（AD）人数占世界总病例数的四分之一且呈上升趋势。目前临床上尚无治疗AD的理想药物，尤其是双靶点抗AD药物。AChE和BACE1是抗AD新药研发中的明星靶点和关键靶点。本项目前期研究首次发现催吐萝芙木的水溶性生物碱部位具有显著的双靶点抗AD活性，但其物质基础及作用机制却并不清楚，同时对水溶性生物碱部位的研究至今未见报道。本项目拟在活性指导下，结合HPLC-MS/MS特征轮廓谱分析方法和NMR特征信号，利用现代分离方法快速发现催吐萝芙木中单萜吲哚类生物碱成分，并对其进行基于AChE和BACE1双靶点抗AD活性评价，同时在细胞和动物水平上基于胆碱能通路、APP代谢通路、tau蛋白磷酸化等关键通路及蛋白上研究其抗AD作用机制，以阐明催吐萝芙木中生物碱类成分的物质基础，并找到结构新颖、活性显著且作用机制独特的双靶点抗AD先导化合物，为双靶点抗AD药物的发现提理论基础和科学依据。

我国阿尔兹海默症（AD）人数占世界总病例数的四分之一且呈上升趋势。目前临床上尚无治疗AD的理想药物，尤其是双靶点抗AD药物。双靶点的药物能作用于疾病相关的不同靶点，获得所需的多样性的生物调节功能，减少副作用，然而基于双靶点治疗AD 的药物仍未问世，因此迫切的需要开发双靶点治疗AD疾病的新药。AChE和BACE1是抗AD新药研发中的明星靶点和关键靶点。本项目前期研究首次发现催吐萝芙木的水溶性生物碱部位具有显著的双靶点抗AD活性，但其物质基础及作用机制却并不清楚，同时对水溶性生物碱部位的研究至今未见报道，对脂溶性生物碱部位的研究也不深入。本项目首先通过对催吐萝芙木的提取与萃取将成分分成了非生物碱部位、脂溶性生物碱部位、水溶性生物碱部位及水部位这四个部位，其次通过基于AChE和BACE1双靶点抗AD活性筛选确定活性部位为脂溶性生物碱部位和水溶性生物碱部位，随后对活性部位进行分离及结构鉴定，在活性指导下，结合HPLC-MS/MS特征轮廓谱分析方法和NMR特征信号，利用现代分离方法快速发现催吐萝芙木中单萜吲哚类生物碱成分，目前已从中发现144个化合物，其中MIAs类成分122个，包括新骨架10个，新化合物55个，最后对分离到的化合物进行基于AChE和BACE1双靶点抗AD活性评价，发现了具有AChE抑制活性的化合物13个，具有抑制BACE1靶点的活性化合物11个，具有基于AChE和BACE1双靶点的化合物3个，具有新颖结构的基于AChE和BACE1双靶点的化合物2个。本项目阐明了催吐萝芙木中生物碱类成分的物质基础，可进一步开发利用其提取利血平的残渣，并找到结构新颖、活性显著且作用机制独特的双靶点抗AD活性化合物，为双靶点抗AD药物的发现提理论基础和科学依据。