以旋覆花内酯活性化合物为探针研究抗哮喘多重分子作用机制以及先导化合物的发现

In the previous study, we have demonstrated that ethanol extract of Inula japonica shows strong anti-inflammatory and anti-asthmatic activities in vivo and in vitro. Through the mechanism study, we have found that ethnol extract of Inula japonica has multi-activities which are the supression of leukotriene generation, inhibition of degranulation and reduction of Th2 cytokine levels. The phytochemical analysis was progressed and resulted in the isolation and identification of sesquiterpene lactones, and has strong supression of leukotriene production, inhibition of degranulation and inhibition of STAT6 phosphorylation activities. Indicate that sesquiterpene lactones from Inula japonica are different from current medication..Using the most active compound 3 as a probe,through the molecular and cellular pharmacology and animal experiment methods,clarify the anti-asthmatic molecular mechanisms; and combine drug screening technique with chemical methods of natural medicine to isolate lactone compounds from Inula japonica, expect to find novel mechanisms of lead compound.

本课题前期发现旋覆花乙醇提取物具有较强的抗炎和抗哮喘作用，机制研究表明其具有抗白三烯、抑制脱颗粒和降低Th2细胞因子含量等多重作用，进一步从旋覆花乙醇提取物分离得到的倍半萜内酯类成分具有较强的抗白三烯、抑制脱颗粒和抑制STAT6信号通路。表明旋覆花内酯类化合物具有不同于现有上市药物的新颖抗哮喘作用机制。.本课题以活性最强的化合物3为探针，采用分子细胞药理学方法和整体的动物实验研究并阐明抗哮喘多重分子作用机制；在此基础上以针对性强的活性筛选方法结合天然药物化学手段，进一步分离旋覆花内酯类化学成分，结合评价，以期发现具有新颖作用机制的抗哮喘作用先导化合物。

本项目按计划书选取旋覆花中分离得到的单体化合物3为探针阐明其抗哮喘多重分子作用机制，并对旋覆花进行进一步分离，较好地完成了计划任务，取得的主要研究结果如下：一方面，我们针对化合物3进行了深入研究。首先，我们研究了化合物3在肥大细胞(BMMCs)抑制白三烯（LTC4）生成和脱颗粒的机制研究，获得了一系列研究成果，表明化合物3是通过抑制cPLA2，PLC的磷酸化和抑制Ca2+释放等作用而阻断LTC4生成和脱颗粒作用；其次，研究了化合物3在A549肺上皮细胞抑制STAT6的机制研究，检测到化合物3通过抑制JAK3而抑制SATA6磷酸化、并抑制转录因子STAT6的活性，进一步化合物3通过抑制STAT6的磷酸化而抑制趋化因子eotaxin-1和ALOX15 mRNA表达等结果；最后，利用小鼠哮喘动物模型，得到了化合物3有效缓解气道高反应性（AHR），并明显抑制血清中IgE的水平。另一方面，我们对旋覆花进行分离，共得到38个单体化合物，利用其中抗炎作用较好的2个倍半萜内酯类化合物进行了其抑制一氧化氮（NO）作用机制研究。我们首次发现从旋覆花中分离得到的化合物3具有明确的抗哮喘作用，并阐明其作用机制是通过抑制LTC4生成、脱颗粒、STAT6磷酸化、eotaxin-1和ALOX15表达等，顺利完成了发现具有新颖作用机制的抗哮喘作用先导化合物的研究目标。