Jatropadanes A-Q 是从 Jatropha podagrica Hook. 中提取的二萜类化合物，具有溶酶体生物发生的潜力

《Phytochemistry》：Jatropadanes A-Q, lathyrane diterpenoids with lysosomal biogenesis potential from Jatropha podagrica Hook.

从龙血树中分离出17种新型lathyrane-diterpenoids（jatropadanes A-Q），通过光谱分析和单晶X射线衍射阐明其结构，发现jatropadane A含新型C-14与C-5氧桥。jatropadane B诱导TFEB/TFE3依赖性自噬和溶酶体生成，抑制肝癌HepG2细胞增殖，该效应可通过阻断自噬或敲低TFEB/TFE3减弱，提示其通过调控自噬促进肿瘤细胞程序性死亡。

　　

钱 Zhao|岳琴 Zhao|于涵 Zhao|陈 Duo-Zhi|张 Yu|张 Ying|段先乐|Haji Akber Aisa|丁 Xiao|郝小江

中国科学院新疆理化技术研究院新疆特色药用植物资源利用国家重点实验室，中国新疆乌鲁木齐北京南路40-1号，邮编830011

摘要

从Jatropha podagrica Hook中分离出了17种未描述的lathyrane-diterpenoids jatropadanes A-Q（1-17）。通过光谱数据、单晶X射线衍射分析、ECD和NMR计算以及Mo₂(OCOCH₃)₄和Rh₂(OCOCF₃)₄诱导的ECD实验阐明了它们的结构。Jatropadane A（1）形成了一个5/5/10/3的环系，并在C-14和C-5之间有一个新的氧桥。Jatropadane B（2）通过激活转录因子TFEB/TFE3促进了溶酶体的生物发生，而其对HepG2细胞增殖的抑制作用可以通过自噬抑制剂或敲低TFEB和TFE3来减弱，这表明Jatropadane B（2）诱导的溶酶体生物发生和自噬有利于肿瘤细胞系的程序性死亡。

引言

Euphorbia二萜类化合物是存在于Euphorbia属中的二萜类物质，具有多样的骨架结构和丰富的生物活性。在Euphorbia植物中已经发现了超过1000种二萜类化合物，主要包括大约30种不同的骨架类型（Zhan等人，2022年），根据其结构特征可以主要分为大环类（如casbane、jatrophane、lathyrane等）和多环类（如ingenane、daphnane、tigliane等）。Lathyrane二萜类化合物是一种天然产物，其特征是含有一个由5个碳原子、11个碳原子和3个碳原子组成的高度氧化的三环系统（Shi等人，2008年）。Lathyrane二萜类化合物表现出多种药理活性，包括抗肿瘤作用、逆转多药耐药性、抗炎作用、抗病毒作用等（Vela等人，2022年）。我们的研究小组长期以来一直致力于利用天然产物作为化学探针来研究溶酶体功能（Li等人，2016年；Niu等人，2023年；Yang等人，2025年）。在之前的研究中，我们发现Hep-14是一种ingenol类型的二萜类化合物，它以依赖于蛋白激酶C（PKC）且不依赖于mTORC1的方式调节溶酶体的生物发生（Li等人，2016年）。从Walsura yunnanensis中提取的limonoid化合物Hdy-7被证明可以通过p53-TFEB/TFE3轴抑制TrxR1/2并诱导溶酶体的生物发生和自噬（Yang等人，2025年）。Zhao等人报道，从Euphorbia resinifera中分离出的一系列ingenol类型的二萜类化合物显著促进了溶酶体的生物发生，这表明它们具有开发治疗溶酶体相关疾病的药物的潜力（Zhao等人，2018年）。这些发现激发了我们研究其他类型的euphorbia二萜类化合物是否也具有促进溶酶体生物发生的潜力。

Jatropha podagrica Hook属于大戟科（Euphorbiaceae）的Jatropha属，原产于中美洲，现已在中国福建、广东、广西等地区广泛引种和栽培。J. podagrica因其药用和观赏价值而被栽培，其木质茎在基部或下部会膨胀。对该属的植物化学研究表明，其主要代谢物包括lathyrane二萜类化合物，以及香豆素、黄酮类和木脂素（Jang等人，2023年；Liu等人，2014年；Chen等人，2019年；Yuan等人，2021年；Minh等人，2019年）。尽管J. podagrica不属于Euphorbia属，但其主要的二萜类化合物仍属于euphorbia二萜类化合物的范畴。鉴于对J. podagrica的植物化学研究有限，探索该植物中的丰富二萜类化合物具有重要的科学价值。在本研究中，我们从J. podagrica中分离出了17种未描述的lathyrane二萜类化合物（1-17，图1）。生物活性筛选表明，jatropadane B（2）能够诱导依赖于TFEB/TFE3的溶酶体生物发生和自噬。TFEB和TFE3是调节溶酶体生物发生的主要转录因子（Di等人，2019年）。敲低TFEB和TFE3可以逆转jatropadane B（2诱导的溶酶体促进效应。此外，在HepG2细胞中，jatropadane B（2）抑制了细胞增殖，这种抑制作用可以通过敲低TFEB和TFE3或自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤（3-MA）部分逆转。这些结果表明，jatropadane B（2诱导的溶酶体生物发生和自噬有利于肿瘤细胞的程序性死亡。

结果与讨论

Jatropadane A（1）的分子式为C₂₀H₃₀O₅，其分子离子在m/z 373.1986 [M + Na]⁺处的质量为373.1985（计算值），显示出六个不饱和度。¹³C-DEPT和HSQC光谱数据（表2和表4）显示有20个碳信号，包括五个甲基、三个亚甲基、六个甲基和一个季碳。红外吸收谱（3425和1635 cm^-1）表明存在羟基和羰基。此外，¹³C NMR光谱进一步验证了这一结构。

结论

总结来说，我们成功从J. podagrica中分离并鉴定了17种lathyrane类型的二萜类化合物。值得注意的是，Jatropadane A（1）具有独特的5/5/10/3四环结构，并且其C-14和C-5之间有一个新的氧桥。使用LysoTracker Red染色方法评估了所有未描述化合物的溶酶体增强能力。在17种未描述的化合物中，Jatropadane B（2）、Jatropadane G（7）和Jatropadane H（8）能够促进溶酶体的生物发生。

实验方法

NMR光谱使用Bruker AV-500和600 MHz仪器获得，以四甲基硅烷（tetramethylsilane）作为内标进行校准。高效液相色谱（HPLC）分离使用了Sephadex LH-20（40-70 μm，Amersham Pharmacia Biotech AB，瑞典乌普萨拉）柱子和Agilent 1260系列仪器以及Waters X-Bridge BEH Shield RP18柱子（10 mm × 250 mm）。柱层析是在硅胶（100-200、200-300、300-400 mesh，GF254 TLC，青岛）上进行的。

作者贡献声明

段先乐：研究工作。张 Ying：研究工作。Haji Akber Aisa：概念构思。于涵 Zhao：数据分析。岳琴 Zhao：方法学设计、研究工作。张 Yu：资源获取、数据管理。陈 Duo-Zhi：方法学设计。郝小江：写作、审稿与编辑、研究指导、资金申请、概念构思。丁 Xiao：写作、审稿与编辑、研究工作、资金申请。钱 Zhao：初稿撰写、研究工作、数据分析

未引用参考文献

Aliev和Sinitsyna，1992年；Chai和Head-Gordon，2008年；Frelek和Szczepek，1999年；Karplus，1963年；Pescitelli和Bruhn，2016年；Zanardi等人，2016年。

数据获取

数据可应要求提供。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了国家自然科学基金（编号82293683和82073740）、CAMS医学科学创新基金（CIFMS，2021-I2M-5-004）、云南省重点研发项目（202203AC100009）、云南省特色植物筛选与研发服务CXO平台项目（2022YKZY001）以及云南省特色植物提取实验室开放研究基金（编号YKKF2024005）的支持。