黄栌中首次发现具有抗炎和抗菌活性的三萜与甾体类成分：新型天然药物先导化合物的发现与机制研究

《Natural Products and Bioprospecting》：First discovery of triterpenoids and sterols from Cotinus coggygria var. cinereus Engl. with anti-inflammatory and antibacterial activities

本研究针对多重耐药菌感染和炎症性疾病治疗需求，从黄栌（Cotinus coggygriavar. cinereusEngl.）中首次系统分离鉴定17个三萜和9个甾体类化合物（包括6个新结构coggygrnoids A–D和coggygrerols A–B），发现化合物15通过靶向NLRP3/iNOS通路显著抑制LPS诱导的RAW 264.7细胞NO生成（IC50=6.81 μM），化合物3对MRSA USA300表现出强效抗菌活性（MIC=8 μg/mL），并揭示其通过破坏细胞壁/膜完整性、协同增敏氨苄青霉素的作用机制，为天然抗炎/抗菌药物开发提供新候选分子。

　　

在全球抗生素耐药危机和慢性炎症性疾病高发的背景下，从天然产物中寻找结构新颖、作用机制独特的活性分子已成为药物研发的重要策略。黄栌（Cotinus coggygria）作为传统药用植物，虽已知含黄酮等成分，但其三萜类成分的化学多样性与药理潜力尚未系统揭示。本研究首次从黄栌树茎皮中发掘出一系列具有抗炎和抗菌活性的三萜与甾体化合物，为拓展该植物的药用价值提供了科学依据。

研究团队通过硅胶柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱及半制备高效液相色谱等技术，从黄栌乙醇提取物中分离得到33个化合物（包括6个新化合物）。抗炎评价采用LPS诱导的RAW 264.7细胞模型检测NO生成抑制率；抗菌活性通过微量肉汤稀释法测定最小抑菌浓度（MIC），并结合生长曲线、时间-杀菌曲线、碱性磷酸酶（AKP）释放、扫描电镜（SEM）及大蜡螟（Galleria mellonella）感染模型深入探讨机制。

2.1 结构解析

新化合物coggygrnoid A（1）为lanostane型三萜，其平面结构通过HRESIMS、NMR及ECD计算确定为(24E)-3-氧代-5α-羊毛甾-7,24-二烯-27-醛。类似地，化合物3（coggygrnoid C）为dammarane型三萜，侧链含α,β,γ,δ-不饱和醛结构；化合物4（coggygrnoid D）为tirucallane型三萜，具3,7,11-三酮结构；化合物5（coggygrerol A）和6（coggygrerol B）为甾体类，分别具Δ^8,14-7,15-二酮和Δ⁸-7,15-二酮骨架。

关键二维核磁相关（如HMBC、COSY）与NOESY谱图明确了立体构型，其中化合物1和4的绝对构型通过实验与计算ECD曲线对比验证。

2.2 化合物对LPS诱导NO产生的抑制作用

在27个化合物中，5、13、15、21和26显著抑制NO生成，IC₅₀值分别为15.38±0.20 μM、11.26±0.24 μM、6.81±0.15 μM、21.54±0.35 μM和16.75±0.44 μM。化合物15（masticadienonic acid）活性与地塞米松相当（8.25±0.6 μM）。分子对接表明其与NLRP3和iNOS结合能分别为-11.7和-10.3 kcal/mol，提示其通过干预炎症小体通路发挥抗炎作用。

2.3 体外抗菌活性

化合物3、4、10、13、14和26对革兰阳性菌（如MRSA）表现出选择性抑制，其中3对MRSA USA300和MRSA 12228的MIC均为8 μg/mL。结构特征提示多羰基与共轭体系可能与其抗菌活性相关。

2.4–2.10 化合物3的抗菌机制研究

生长曲线与时间-杀菌实验显示3呈浓度和时间依赖性抑制MRSA USA300，2×MIC可完全抑制细菌生长。AKP释放实验证实3破坏细胞壁完整性；SEM图像显示菌体膜结构破损；结晶紫染色表明3（2×MIC）抑制70.5%生物膜形成。联合药敏试验中，3与氨苄青霉素对MRSA USA300产生协同作用（FICI<0.5）。大蜡螟感染模型进一步验证3（20 mg/kg）可提高感染幼虫存活率80%，与万古霉素效果相当。

3 结论

本研究首次从黄栌中系统发掘出6个新三萜与甾体类化合物，拓展了该属植物的化学多样性。化合物15通过靶向NLRP3/iNOS通路展现显著抗炎潜力，化合物3通过破坏细胞壁/膜结构、协同抗生素发挥抗MRSA活性，且体内模型验证其有效性。这些发现为黄栌的药用开发提供了分子基础，同时为应对耐药菌感染和炎症性疾病提供了新型天然先导化合物。