哈茨木霉源新型多环融合细胞松弛素的发现及其NF-κB通路介导的HIV潜伏逆转活性研究

《Natural Products and Bioprospecting》：Harziachalasins A–G, polycyclic-fused cytochalasins from the endophytic fungus Trichoderma harzianum MLJ-4 with HIV latency reversal activity

本研究针对HIV潜伏库清除难题，从药用植物内生真菌哈茨木霉MLJ-4中发掘出7个具有5/6/6/7四环新颖骨架的细胞松弛素类化合物（1-7）。其中化合物4通过激活NF-κB信号通路（EC50=2.68-2.99 μM）显著逆转HIV潜伏，其独特双环重构机制（19,20-开环-19-去甲）为联合抗HIV/肿瘤治疗提供了新策略。

　　

尽管抗逆转录病毒疗法能有效抑制HIV复制，但潜伏病毒库的持续存在仍是实现艾滋病治愈的主要障碍。"休克与杀死"策略通过潜伏逆转剂激活潜伏病毒，使其被免疫系统清除，但当前LRAs存在效率不足或毒性过大等问题。天然产物因其结构多样性和低毒性成为LRAs开发的重要来源，其中细胞松弛素类化合物作为高度氧化的多环真菌代谢产物，展现出显著的抗HIV活性潜力。

本研究团队从药用植物马利筋叶片中分离得到一株内生哈茨木霉MLJ-4，通过大规模固体发酵和系统分离鉴定，获得10个细胞松弛素类化合物（包括7个新结构）。研究人员运用现代波谱技术（核磁共振、质谱）结合量子化学计算（ECD、DP4+概率分析）解析了包括首个19,20-开环-19-去甲型三环骨架（1）和首例1,3-二氧六环嵌入的五环体系（2）在内的新颖结构。通过J-Lat A72/10.6细胞模型筛选发现化合物4具有最优潜伏逆转活性，进而采用RNA-seq、Western blot等技术阐明其通过激活NF-κB通路发挥作用机制。

2.1 结构解析

通过综合运用NMR（¹H, ¹³C, COSY, HMBC）、HR-ESI-MS和量子化学计算，成功解析了7个新化合物的平面结构与绝对构型。化合物1呈现独特的5/6/6三环骨架，其C-14位连接的2-甲基-4-氧戊基侧链源于四环前体的C-19-C-20键氧化开裂和C-19脱羧消除；化合物2通过7-OH和13-OH与乙醛缩合形成新颖的1,3-二氧六环E环，构建了首个5/6/6/6/7五环体系。

2.2 HIV潜伏逆转剂筛选

在10μM浓度下，化合物4在J-Lat A72和J-Lat 10.6细胞模型中表现出最强潜伏逆转活性（图6A）。剂量效应实验显示其EC₅₀分别为2.68μM和2.99μM（图6B），且对正常细胞无毒性（IC₅₀>40μM）。流式细胞术（图6C）和荧光显微镜（图6D）证实其剂量依赖性激活效果，RT-qPCR进一步显示gag和tat mRNA表达上调（图6E）。

2.3 机制研究

RNA-seq分析发现化合物4处理组有3464个基因显著上调（图7A），GSEA富集分析显示NF-κB通路被强烈激活（图7B-C）。Western blot验证其可诱导IκBα磷酸化并降解（图7D-E），且NF-κB抑制剂PDTC能显著抑制其潜伏逆转效果（图7F）。转录组数据还提示其对肿瘤相关通路（细胞周期、免疫应答等）的调节潜力（图7G-H），为HIV患者高发肿瘤的联合治疗提供新思路。

该研究首次报道了具有19,20-开环修饰和1,3-二氧六环嵌入的创新细胞松弛素骨架，拓展了5/6/6/7四环CYTs的结构多样性。化合物4作为通过NF-κB通路起效的高效LRAs，其双重抗HIV/肿瘤活性为临床解决HIV患者肿瘤高发问题提供了新思路。这些发现不仅彰显了药用植物内生真菌的代谢潜力，也为基于天然产物的联合疗法开发奠定了坚实基础。