Sinularia软珊瑚共附生微生物及其诱导肿瘤细胞凋亡活性次生代谢产物研究

研究证实许多从海洋动植物中分离得到的次生代谢产物往往是由其共(栖)生、附(寄)生微生物所产生，同时由于这些微生物生存环境的特异性，导致它们还产生许多其宿主所不具有的新奇骨架和强生理活性的代谢产物。本课题以上述理论为依据在前期工作基础上拟对南海sinularia软珊瑚的共附生微生物及其次生代谢产物进行研究。采用海虾生物致死法、MTT法、流式细胞术及HPLC-MSn在线检测作为菌株初、复筛及活性物质分离的药理模型，以期分离出存在于这些微生物中的活性代谢产物并研究其结构；采用RT-PCR等技术研究活性单体诱导肿瘤细胞凋亡的可能作用机制，以期发现结构新颖和诱导肿瘤细胞凋亡的药物先导物，为深入研究海洋微生物药物开发打下坚实基础。从海洋共附生微生物中寻找结构新颖的抗肿瘤活性物质具有环境友好、可持续发展特点，对探索从特殊环境微生物中寻找新型抗肿瘤药物的研发模式及拓宽微生物药物化学研究领域具有重要意义。

近年来对珊瑚次生代谢产物的化学及药理学研究一直是海洋天然产物研究的热点，珊瑚与海绵、海洋微生物一起构成海洋天然产物的三大来源。然而随着研究的进一步深入，不少学者发现海洋动植物中的活性物质相当一部分来源于共附生微生物，因此，海洋共附生微生物作为活性物质的可持续性资源正日益受到国内外研究工作者的重视，并且已经取得了相当的成果。然而与海绵同为海洋天然产物三大来源之一的软珊瑚，其体表及体内积聚了大量的微生物，其共附生微生物次生代谢研究却鲜有报道，是一个新的可开发资源和研究领域。另外如何挖掘海洋微生物次生代谢能力，是微生物天然产物化学家思考的关键问题。德国化学家Axel Zeeck对“One strain many compounds（简称OSMAC) ”策略的提出，为深入开发微生物天然产物这一资源提供了一种便捷有效的手段。我国从东海到南海有漫长的海岸线，海洋生物资源非常丰富。同时海洋微生物还具有环境友好、可持续发展和便于大规模养殖等优点。对我国海洋生物活性成分进行系统、深入研究，发现新型药物先导化合物，研发具有自主知识产权新药，是一项有重要意义的课题。. 本项目主要研究内容是：研究软珊瑚共附生微生物及其宿主的次生代谢产物及其诱导肿瘤细胞凋亡的活性，发现新化合物并研究其抗肿瘤活性及其诱导肿瘤细胞凋亡的可能机制。. 通过研究，从12种宿主珊瑚样本中共分离得到内生和共附生微生物2300多种(细菌、真菌、放线菌)，并进行菌种保存。同时研究混合共培养、不同培养基、培养方式等对珊瑚共附生微生物次生代谢产物的影响，并对其提取物进行活性测试。从软珊瑚共附生微生物及其宿主中分离得到单体化合物105个，鉴定了其中72个结构，新化合物7个，首次得到的天然产物8个。其结构类型主要为：二萜、四萜、倍半萜、环二肽（尤其是叶立德型环二肽）、二氢异香豆素类、生物碱类和鞘糖脂类等。其他结构正在测试中。确定药物先导化合物1个。首次从珊瑚中得到九元大环多硫西松烷二萜类化合物，且其具有诱导肿瘤细胞凋亡活性，尤其是对肿瘤耐药株具有很强的活性。已发表科研论文5篇（SCI收录2篇），7篇待发表（其中SCI收录3篇），两项专利待申请。本成果为海洋资源的可持续利用、新药研发和海洋生物化学、海洋药物化学学科的发展具有重要意义。