中氮茚型玫瑰石斛类生物碱立体选择性调控巨噬细胞M1极化的构效关系和作用机制研究

During the development of many diseases, M1 Macrophage polarization is involved in its pathogenesis and disease progression through multiple mechanisms. Dendrobium crepidatum is a plant of dendrobium officinalis, and its containing indolizidine-type alkaloids enantiomers stereoselectively inhibiting the level of M1 Macrophage polarization marker protein induced nitric oxide synthase (iNOS) in macrophages. On this basis, we intend to carry out the separation and purification of this type of alkaloids by efficient separation packing and equipment, determine the chiral and absolute configuration of enantiomers through chiral stationary phase (CSP) and X-ray single crystal diffraction technique, and obtain a series of these chiral compounds and their analogs by chemical synthesis. Additionally, we will use M1 macrophage polarization in vivo and in vitro models to screen anti-inflammation activity, discuss the structure-activity relationship, and study its mechanism based on TLR4 signaling pathway. This project aims to explore the low toxicity and efficient anti-inflammatory lead compounds targeting to regulate macrophage M1 polarization from the Chinese herbal medicine plant.

在众多疾病发展过程中，极化的M1型巨噬细胞活化可通过多种机制参与其病理及疾病进程。石斛属植物玫瑰石斛中所含的中氮茚型生物碱手性异构体，手性拆分后对巨噬细胞M1极化标志蛋白诱导型一氧化氮合酶（iNOS）水平的抑制具有立体选择性。在此基础上，本项目拟借助高效的分离填料和分离设备开展该类型生物碱的分离纯化，综合利用手性固定相（CSP）拆分技术、X-射线单晶衍射技术等方法对其中的手性异构体进行手性拆分和绝对构型确定，再通过化学合成获得一系列此类型手性化合物及其类似物；利用巨噬细胞M1极化体内外模型，筛选抗炎活性，探讨构效关系，并基于TLR4信号通路研究其作用机制。本项目致力于从中草药植物中挖掘低毒高效靶向调控巨噬细胞M1极化的抗炎先导化合物。

急性肺损伤（ALI）系过度失控的炎症反应在肺部的特殊表现，可导致肺微血管内皮细胞和肺泡上皮细胞的广泛损伤，发病率极高。但其发病机理复杂，目前临床应用药物的治疗效果不佳，故研发新型高效低毒治疗急性肺损伤药物就显得尤其必要。.玫瑰石斛（Dendrobium crepidadum）为兰科石斛属多年生草本植物，具有养胃生津、滋阴除热的功效，中氮茚型生物碱是其主要化学成分。有文献表明，该类型化合物具有抗病毒、抗炎、抗菌等多种生物活性。课题组前期研究显示，玫瑰石斛总生物碱对LPS诱导的小鼠肺损伤具有明显的保护作用。本项目对玫瑰石斛开展了系统的化学成分研究，并对分离得到的天然中氮茚生物碱进行了体内外抗炎、抗肺损伤活性评价。.利用硅胶、C18反相硅胶、MCI大孔树脂、Sephadex LH-20和制备型高效液相等多种层析技术，从产自云南西双版纳勐海县的玫瑰石斛药材中分离鉴定出22个化合物，其中3个为新化合物，2个为种内首分，拆分得到5对中氮茚型手性对映异构体，并利用计算CD方法确证其绝对构型；利用LPS诱导的巨噬细胞炎症体外模型、气管滴注LPS诱导的小鼠肺损伤体内模型，对分离得到的玫瑰石斛生物碱单体开展抗炎活性评价。证明此类生物碱光学异构体在抗炎活性方面的立体选择性，发现对LPS诱导的小鼠肺损伤有一定的保护作用.综上，本研究系统研究了玫瑰石斛的化学成分，得到一系列中氮茚手性异构体，丰富了天然界中氮茚生物碱的结构，为进一步研究石斛传统功效提供新的物质基础；生物碱成分的体内外抗炎、抗肺损伤活性实验结果，为该类型化合物的开发提供了一定的科学依据。