基于代谢组学方法发现大叶藤黄抗血管生成活性成分的研究

In the new field of anti-tumor drug development, it is effective and safety to discovery the anti-angiogenesis compounds from medicinal plants. Many unique chemical metabolites with significant anti-tumor actives were found or isolated from Garcinia species, have become a research hotspot of leading compounds for anti-cancer in recent years. Nevertheless, studies on the an-angiogenesis natural products of Garcinia species are still limited. Based on our previous study, the extract of G. xanthochymus fruits demonstrated anti-angiogenesis effect on zebrafish model for the first time, and one biomarker was predicted and confirmed by the UPLC-QTOF-MS based metabolomics method analysis. This project will be based on the previous work, merging zebrafish bioassay-guide and UPLC-QTOF-MS based metabolomics method to rapid discovery angiogenesis bioactive compounds from different part of G. xanthochymus, the mechanism of active natural products will be illuminated as well. This project providing an effective strategy to discover potential anti-angiogenesis natural products from traditional medicine plants.

从药用植物中寻找安全有效的血管生成抑制剂是抗肿瘤新药研发的新方向，藤黄属植物中独特的抗肿瘤活性成分是近年来抗肿瘤先导化合物研究的热点之一，然而对该属植物的抗血管生成的研究较少，有待深入挖掘。申请者在前期的研究中,首次发现民族药大叶藤黄果实的提取物具有抗血管生成的作用，同时利用代谢组学方法从果肉中快速发现并筛选出活性标志物。本项目拟在前期工作基础上，以大叶藤黄的根、茎和叶为研究对象，采用基于液相质谱的代谢组学方法结合抗斑马鱼血管生成活性筛选的研究思路，快速发现潜在的生物标志物，靶向分离大叶藤黄不同部位中的抗血管生成活性成分，以血管内皮生长因子相关基因的变化来揭示活性成分的作用机制。本项目为挖掘藤黄属植物活性成分提供一个可行的研究策略，对大叶藤黄的抗血管生成活性成分的开发具有重要的实际价值，为研究抗血管生成抑制剂提供科学依据。

藤黄科藤黄属植物独特的抗肿瘤活性成分是近年来抗肿瘤先导化合物研究的热点之一。在前期的研究中，发现民族药大叶藤黄果实的提取物具有抗血管生成、抗肿瘤的作用。本项目以大叶藤黄不同组织部位为研究对象，采用基于液相质谱的代谢组学方法，结合活性性筛选结果，快速发现潜在的生物标记物。抗血管生成实验活性筛选结果显示，除了70%提取物果实提取物具有一定的抑制效果但不显著，其他部位的提取物均无效果；抗肿瘤活性结果表明种子的提取物对五种肿瘤（白血病、肺癌、肝癌、乳腺癌和结肠癌）细胞系均表现显著的抑制效果，IC50值在2.67～9.44µg/mL之间。液相质谱分析鉴定了大叶藤黄不同部位的主要代谢成分56个，阐明了各部位的物质基础。基于液相质谱的代谢组学方法筛选了种子提取物中15个潜在的活性标记物，采用LC-MS靶向指导分离标记物，获得3个新的多异戊烯基间苯三酚类化合物，其中化合物2具有显著的抗肿瘤细胞活性，其作用效果优于抗肿瘤药顺铂，目前，作用机制的研究在进行中。本项目的实施可为进一步开发大叶藤黄中抗肿瘤先导化合物奠定科学基础。此外，参照本项目的研究策略，从藤黄属山竹果皮中快速分离得到抗菌化合物，包括2个新化合物，进一步拓展该研究方法的可靠性。