基于临床疗效的东北道地药材丁香叶抗菌活性代谢产物及其机制的研究

Drug resistance, resulted from the antibiotics abusement, has become to be a troublesome problem to public health as the appearance of superbug, which made most of the antibiotics lose their fuctions. One way to solve this problem is to find other candidates with novel structures, unique mechanisms, especially with outstanding sensitivity to the drug resistant bacterials. Sringae Folium, which is originated from leaves of Syringa oblate, S. vulgaris and S. diatata in Oleaceae, has being used in clinic in terms of water decoction for many years due to its broad spectrum anti-bacterial and anti-virus activity,including effect on drug resistant strains. However, its active components are not clear. Our previous study supported that the antibacterial constituents are the metabolites of Sringae Folium in animals, which explained the reason why its injection lost antibiotic activity after the change from oral administration to injection, even though it was tried for many years. Based on the clinical curative effects and previous study, we are proposing to find out the active anti-bacterial constituens from the metabolites of Sringae Folium and study on the molecular mechanism of active metabolite using the common strains and drug resistant strains by means of proteomics and other biological techniques. Besides, we are going to investigate the immuno-regulation effects of active metabolite so that we can illuminate the anti-bacterial mechanism both in the aspects of dispelling exogenous pathogen and improving body resistance, which would lay a solid foundation for the new drug development.

随着抗生素的广泛使用，其耐药性问题日益凸显，超级细菌令所有抗生素束手无策，尽快寻找到结构新颖、作用机制独特、对耐药菌具有敏感性抑制的药物是解决此问题的关键。丁香叶源于木樨科植物紫丁香，洋丁香，朝鲜丁香的干燥叶，为东北地区特色药材，其水提物制成的制剂在临床上使用多年，有广谱抗菌和抗病毒的效果，包括有抗耐药菌作用，但目前活性成分不明。许多人开发丁香叶的注射剂多年没有成功，前期研究中，我们通过血清药理学的方法发现丁香叶的抗菌有效成分为其体内代谢产物。本研究中我们拟从丁香叶的代谢产物中发现其抗菌活性成分，运用蛋白质组学及其他生物技术，对活性代谢产物的抑制普通菌及耐药菌株的作用机制进行分子水平的研究，并对代谢产物的免疫调节作用进行研究，从扶正和祛邪两个角度，阐明丁香叶制剂的抗耐药菌活性机制，为开发新型的抗菌药物奠定基础。

本研究从代谢角度对丁香叶的抗菌活性作用物质基础及机制进行了研究，主要进展如下：.1. 通过原型与代谢成分比较，证明主要成分代谢可以反映有效部位代谢，尿液样本的分析可以一定程度上替代血样的分析，为有效部位物质基础研究提供依据。.2. 从丁香叶有效部位中分到了55个单体化合物，并根据化合物的理化性质、波谱数据鉴定了其中54个化合物的化学结构，其中，化合物4、6、14-19、22、31、37、38、44、49-52均为首次从本属植物中分离得到。分别给予大鼠丁香苦苷A和金丝桃苷，收集尿液，从中分离并鉴定出9个及13个代谢产物，推测了其体内可能的代谢途径。.3. 将所有分离所得化合物及代谢产物进行抗菌活性的研究，总结了构效关系。发现对耐甲氧西林金葡菌（MRSA），丁香苦苷A代谢产物的活性优于原药，说明代谢产物是体内抗耐药菌活性的真正药效物质。黄酮类化合物化合物对金黄色葡萄球菌（MSSA）敏感度略高于MRSA。对黄酮类化学成分抗炎活性进行了研究，阐明了抗炎的作用物质基础。.4. 比较空白及活性最强化合物对MRSA的转录组序列影响，筛选出307个上调基因，999个下调基因。利用Gene Ontology富集分析和KEGG Pathway富集分析发现化合物抗MRSA的机制在于（1）影响了MRSA细胞组成物质的合成功能相关基因，从而破坏了细胞的完整性；（2）此化合物影响了控制MRSA肽聚糖和荚膜多糖合成的相关基因转录，从而抑制了细胞壁的形成；（3）抑制了蛋白质的合成，如SAR_RS01500基因控制膜蛋白的合成，加此化合物后转录基因下调152倍；（4）抑制核酸的合成，干扰了嘧啶和嘌呤的代谢，下调了与DNA聚合酶蛋白相关的基因，从而抑制了DNA的复制；（5）降低了细菌的致病性。.5. 采用碳粒廓清实验发现丁香叶有效部位在提高机体免疫力方面作用效果不显著，说明丁香叶抗菌可能不是通过提高免疫发挥作用。.综上，本研究阐明了丁香叶抗菌有效部位的物质基础，揭示了其体内真正发挥抗菌作用的代谢小分子化合物，对其抗耐药菌机制进行了研究，为丁香叶制剂的临床应用及新型药物的研究提供了依据。