基于转基因大肠杆菌模型从地衣内生真菌中寻找Aβ42聚集抑制剂

More and more research indicated that the formation of Aβ oligomers is one of principal cause of synaptotoxicity associated with Alzheimer's disease, so inhibiting appearance of Aβ oligomers has been seen as one of promising therapeutic targets for treatment Alzheimer's disease. Aβ42 aggregation inhibitors have been reported from artificial synthesis, plants and bacteriums. However, no inhibitor has been found from fungus. During investigation on bioactive constituents from endolichenic fungus, eight fractions from five ethyl acetate extracts of endolichenic fungus displayed inhibition of Aβ42 aggregation in engineered Escherichia coli assays. In order to obtain the bioactive constituents, the chemical investigation of the extracts of endolichenic fungus with inhibition of Aβ42 aggregation will be carry out with different chromatographic separation technology. For enhancing diversity and quantity of the bioactive compound analogues produced by endolichenic fungus, optimization of fungal fermentative condition will be executed. The inhibition of Aβ42 aggregation of all compounds will be carried out using engineered Escherichia coli assays, and then quantitative structure-activity relationship (QSAR) of bioactive compounds will be analysed by CoMFA. In addition, the inhibition will be confirmed on standard thioflavin T assay and an Aβ42 aggregation assay using a mammalian cell system. Based on above experiments, it's hope that one or two Aβ42 aggregation inhibitors would be found from endolichenic fungus, which could be a new resource of bioactive constituents for treatment of Alzheimer's disease.

随着阿尔茨海默病（AD）研究的不断深入，Aβ寡聚体的形成逐渐被认为是AD发病的关键，因此抑制Aβ聚集成为了研发治疗AD药物的重要靶点之一。目前已发现天然来源的Aβ42聚集抑制剂有植物来源和细菌来源的，真菌来源的尚未有报道。本课题组前期采用与AD相关的Aβ42聚集大肠杆菌模型对地衣内生真菌发酵提取物及馏分进行了筛选，发现5株地衣内生真菌发酵提取物的馏分具有明显抑制Aβ42聚集的活性。本项目基于前期工作基础，拟对具有抑制Aβ42聚集活性的菌株发酵提取物进行活性成分研究。在活性指导下运用多种色谱分离手段追踪分离活性化合物，阐明抑制Aβ42聚集的物质基础；拟通过改变菌株发酵条件扩充与活性化合物具有相似结构代谢产物的数量和多样性，在此基础上，进行构效关系研究，并利用ThT和哺乳动物细胞模型确定化合物活性，以期发现1-2个地衣内生真菌来源的Aβ42聚集抑制剂，为抗AD药物的研究提供新的来源。

随着阿尔茨海默病（AD）研究的不断深入，Aβ寡聚体的形成逐渐被认为是AD发病的关键，因此抑制Aβ聚集成为了研发治疗AD 药物的重要靶点之一。目前已发现天然来源的Aβ42聚集抑制剂有植物来源和细菌来源的，真菌来源的尚未有报道。本项目基于前期工作基础，对5株具有抑制Aβ42聚集活性的地衣内生真菌菌株发酵提取物进行活性成分研究，旨在从地衣内生真菌来源的Aβ42 聚集抑制剂，为抗AD药物的研究提供新的来源。. 通过各种色谱分离手段，目前从5株活性菌株中分离获得64个单体化合物。通过体外活性评价，首次发现variecolortides类化合物具有抑制Caspase-3活性，以及首次发现联苯醚类化合物和viridins甾体化合物具有抑制Aβ42聚集活性。通过建立活性化合物快速检识方法和改变菌株发酵条件，增加了活性化合物结构多样性，并发现8个新的viridins甾体化合物nodulisporiviridins A-H。通过ThT模型进行活性评价，发现nodulisporiviridins A-H具有不同程度抑制Aβ42聚集活性。其中nodulisporiviridin G 活性最明显，其IC50值为1.2 μM，与阳性对照药EGCG（表没食子儿茶素没食子酸酯）相当。构效关系分析初步发现当3-酮羰基的存在可明显提高viridins甾体化合物的抗Aβ42聚集活性。另外通过转基因AD果蝇模型进行活性评价，发现nodulisporiviridins A-H均明显提高AD果蝇学习记忆能力，其强度与阳性对照药美金刚相当，提示nodulisporiviridins A-H具有潜在的抗AD活性。. 通过本项目的研究，从地衣内生真菌中发现2类具有抑制Aβ42聚集活性化合物，其中nodulisporiviridins化合物还能明显提高AD果蝇学习记忆能力，相关成果已申请专利保护，为抗AD药物的研究提供新的来源，完成了项目制定的目标。