从伊利西姆·坎布迪安姆(Illicium cambodianum)干燥枝条中提取的二萜-苯丙素 conjugates 和裂片松脂二萜类化合物(seco-abietane diterpenoids)对 PCSK9 的分泌具有抑制作用
《Phytochemistry》:Diterpene-phenylpropanoid conjugates and
seco-abietane diterpenoids from dried branches of
Illicium cambodianum with inhibitory activity against PCSK9 secretion
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从柬埔寨和越南的 Illicium cambodianum 枝条中分离并鉴定了7种新型abietane型二萜类化合物(1–6,12),其中1和2为罕见的二萜-苯丙素杂合体,3和4含γ-内酯环。共分离出29种化合物,并发现1、5、17号抑制PCSK9分泌活性(IC50分别为6.02、9.01、4.61 μM),1和17号在阿托伐他汀诱导的PCSK9上调模型中显著降低mRNA和蛋白表达。
Jungmoo Huh|Chan-Woong Park|Piseth Nhoek|Pisey Pel|Runjiao Zheng|Hyun Suk Lee|Luong Van Dung|Changmu Kim|Young-Won Chin
韩国首尔国立大学药学院天然产物研究所与药物科学研究所,首尔08826
摘要
从Illicium cambodianum的枝条中分离并鉴定了7种先前未描述的枞烷型二萜类化合物(1–6,12),其中包括一种二萜类化合物与苯丙烷类结构单元的罕见杂合物(1和2),以及含有γ-内酯环的9,10-seco-枞烷二萜衍生物(3和4),此外还有22种已知化合物(7–11,13–29)。通过广泛的光谱分析(1D和2D NMR、HRESIMS)和计算方法阐明了这些先前未描述化合物的化学结构。利用酶联免疫吸附测定法评估了它们对proprotein convertase subtilisin/kexin type 9(PCSK9)分泌的抑制活性,结果发现化合物1、5和17表现出显著的抑制作用,其IC50值分别为6.02 μM、9.01 μM和4.61 μM。化合物1和17在mRNA和蛋白质水平上都显著抑制了PCSK9的表达。此外,在阿托伐他汀诱导的PCSK9上调情况下,化合物1和17降低了升高的PCSK9 mRNA表达和分泌。
引言
Illicium属(Illiciaceae)包含40种开花植物,分布于东南亚、东亚以及北美洲部分地区(Liu等人,2009;Liu等人,2014;POWO,2025)。一些Illicium物种被用于传统医药中,用于治疗风湿性关节炎(Liu等人,2009)、皮肤炎症(Liu等人,2009;Osoro等人,2013)和疼痛(Liu等人,2009;Osoro等人,2013)。对该属的植物化学研究表明,其含有多种次级代谢物,包括单萜类(Ngo等人,1999;Ngo和Brown,1999)、倍半萜类(Dong等人,2012;Huang等人,2002;Huang等人,2001;Kubo等人,2009;Liu等人,2017;Ngo等人,1999;Song等人,2007;Zhuang等人,2015)、枞烷型二萜类(Jung等人,2022;Sy和Brown,1998a)、环芳烷三萜类(Januário等人,1992)、木脂素(Dong等人,2012;Li等人,2013;Liu等人,2011;Sy和Brown,1998b;Tian等人,2023)、苯丙烷类(Kouno等人,1992;Matsui等人,2007;Sy和Brown,1998b)和植物醌类(预烯基化的C6-C3)(Fukuyama等人,1992;Matsui等人,2007;Zhuang等人,2015)。这些化合物还显示出多种生物活性,如神经保护作用(Liu等人,2017)、抗氧化作用(Singh等人,2006)、抗菌作用(Singh等人,2006)、神经营养作用(Kubo等人,2009)、抗乙酰胆碱酯酶作用(Kubo等人,2009)、抗炎作用(Matsui等人,2007;Zhuang等人,2015)、抗抑郁作用(Li等人,2013)、抗HIV作用(Song等人,2007)、抗脂肪生成作用(Liu等人,2017)和抗乙型肝炎作用(Liu等人,2011)。
Illicium cambodianum Hance(同义词:Illicium griffithii var. cambodianum (Hance) Finet & Gagnep.) 原产于柬埔寨和越南(POWO,2025)。迄今为止,仅有一项关于该植物的研究。Jung等人(2022)从I. cambodianum的茎中分离出了枞烷型二萜类化合物和植物醌类,并在3T3-L1细胞中评估了其活性。
高胆固醇仍然是心血管疾病的主要诱因,其中低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平升高是主要的风险因素(Nelson,2013)。尽管他汀类药物因其疗效和口服便利性而被广泛使用,但其长期使用可能受到副作用的限制,如肌病,以及某些患者的反应不佳(Sun等人,2023)。此外,他汀类药物会诱导proprotein convertase subtilisin/kexin type 9(PCSK9)的表达,这是一种促进LDL受体(LDLR)降解的肝脏蛋白,从而降低LDL-C的清除(Dubuc等人,2004)。这些局限性促使人们越来越关注可以绕过PCSK9途径的替代降脂方法。
PCSK9已被确定为治疗血脂异常的有效靶点。包括单克隆抗体(如alirocumab和evolocumab)和小干扰RNA(siRNA)在内的治疗方法通过阻断PCSK9功能显示出临床疗效,从而降低LDL-C(Farnier,2014)。然而,这些生物制剂价格昂贵且需要注射,使其不太适合在更广泛的患者群体中长期使用。这突显了开发具有改进药代动力学特性和更易获取性的小分子PCSK9抑制剂的重要性。
最近,从Callicarpa macrophylla中分离出的几种枞烷型二萜类化合物被证明可以抑制肝细胞中的PCSK9表达,表明这一结构骨架可能为开发新型降胆固醇药物提供有希望的基础(Du等人,2023)。然而,对于这类化合物的结构-活性关系(SARs)的了解仍然有限,尤其是来自研究较少的植物来源的衍生物。
本文描述了7种先前未描述的枞烷型二萜类化合物(1–6,12)的分离和结构鉴定,以及对其PCSK9抑制效果的评估。
结果与讨论
从I. cambodianum的70%乙醇提取物的氯仿馏分中分离出了7种先前未描述的枞烷型二萜类化合物(1–6,12),以及22种已知化合物(7–11,13–29)。已知化合物通过将其光谱数据与文献值进行比较来鉴定,并被确定为4-epi-palustric acid-9α,13α-endoperoxide(7)(Sy和Brown,1998a)、nepetaefolin B(8)(Zhang等人,2017)、callitrisic acid(9)(Deng等人,2017)等。
结论
总之,从I. cambodianum的枝条中分离出了7种先前未描述的枞烷型二萜类化合物(1–6和12),以及22种已知化合物(7–11和13–29)。Cambodianoic酸A(1)和B(2)是C-15位羟基和甲基绝对构型不同的非对映体。这些罕见的杂萜类化合物是由一种枞烷型二萜类化合物与苯丙烷类结构单元通过醚键形成的,这种杂合骨架非常罕见。
通用实验程序
使用JASCO P-2000偏振仪(JASCO,美国马里兰州伊斯顿)记录光学旋转。紫外(UV)和实验电子圆二色性(ECD)光谱使用Chirascan CD光谱仪(Applied Photophysics,英国莱瑟黑德)记录。红外(IR)光谱由JASCO FT/IR-4200(JASCO)收集。1D和2D核磁共振(NMR)光谱使用JEOL 400(JNM-ECZ400s)和600(JNM-ECA-600)NMR光谱仪(JEOL Ltd., 日本东京)进行。
CRediT作者贡献声明
Runjiao Zheng:研究。Piseth Nhoek:研究。Pisey Pel:研究。Jungmoo Huh:撰写——初稿,研究,正式分析。Chan-Woong Park:研究。Changmu Kim:资源获取,资金筹集。Young-Won Chin:撰写——审阅与编辑,监督,资金筹集,概念构思。Hyun Suk Lee:资源。Luong Suk Van Dung:资源未引用的参考文献
Park等人,2011年8月;Tian等人,2023年8月。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
本研究得到了韩国国家生物资源研究所(NIBR)的资助,该研究所由韩国环境部(MOE)资助(项目编号NIBR202207102和NIBR202506102),以及由韩国政府科学技术信息院(MSIT)资助的国家研究基金会(NRF)(项目编号RS-2022-NR069559)的资助。