菊叶蒿（Jinsi Huangju）中 germacrane 类倍半萜化合物通过抑制细胞凋亡对对乙酰氨基酚诱导的肝脏损伤的防护作用

《Phytochemistry》：Protective effect of germacrane-type sesquiterpenoids from Chrysanthemum morifolium (Jinsi Huangju) against acetaminophen induced liver injury via inhibition of apoptosis

菊科植物金丝黄菊（Jinsi Huangju）的花中分离出15种新型germacrane型萘烯类化合物及7种已知类似物，通过质谱、核磁共振、电子圆二色谱及单晶X射线衍射确证结构。其中13种化合物（1,3,4,6,13-21）可抑制APAP诱导的L-02肝细胞毒性，分子对接和PI/Annexin V双染法验证其机制为抑制Bax和Caspase-3，促进Bcl-2表达。本研究首次阐明金丝黄菊花中germacrane型萘烯类化合物的肝保护作用及分子机制，为开发肝病营养保健品提供依据。

　　

作者：蒋赛|王梦云|谢青玲|萨尔曼·扎法尔|蒋玉清|杨宇佩|袁汉文|刘斌|刘世峰|欧阳亚莉|王伟

中国湖南中医药大学药学院创新材料医学研究所中医与民族医学创新与发展国际实验室，长沙410208

摘要

从Chrysanthemum morifolium Ramat（Jinsi Huangju）的花朵中分离出了15种此前未被描述的 germacrane 类倍半萜（1-15）以及7种已知的类似物（16-22）。通过 HRESIMS、NMR、ECD、IR 光谱和单晶 X 射线衍射分析确定了它们的结构。其中13种化合物（1、3、4、6 和 13-21）表现出对抗氨基酚（APAP）诱导的 L-02 细胞毒性的保护作用。这些结果通过分子对接研究和 PI/Annexin V 双染色实验得到了进一步验证。机制研究表明，这些化合物通过抑制 Bax 和 Caspase-3 诱导肝细胞凋亡，并提高 APAP 暴露的肝组织和 L-02 细胞中的 Bcl-2 表达来发挥保护作用。这是首次报道 Jinsi Huangju 花朵中的 germacrane 类倍半萜具有肝保护活性，支持其在肝病管理中的营养保健品价值。

引言

肝脏在人体代谢、解毒和免疫功能中起着关键作用。然而，其功能可能因药物副作用、饮酒、病毒感染和自身免疫反应等原因受损。药物引起的急性肝衰竭（ALF）是一个重要的临床问题，其中40%–50%的病例归因于对乙酰氨基酚（APAP）的过量摄入，无论是意外还是故意（Wang 等，2022）。目前，N-乙酰半胱氨酸（NAC）是唯一批准用于 APAP 解毒的解毒剂。然而，在某些情况下其效果有限，并且会伴随一些不良反应（Yang 等，2020）。因此，寻找 NAC 的合适替代品对于治疗 APAP 诱导的肝损伤至关重要。

传统草药被认为是富含具有肝保护作用的植物化学物质的来源。Chrysanthemum morifolium Ramat（Jinsi Huangju）属于菊科植物（Jiang 等，2022）。菊花常用于泡茶，同时也用于中医中治疗发热、胃部问题、清肝和改善视力。先前的研究已从菊花中分离出黄酮类、萜类和苯丙素类等次级代谢物（Jiang 等，2022；Yuan 等，2020；Yuan 等，2022）。多项生物学研究表明，菊花的水-乙醇提取物和水提取物可以减轻由 APAP、乙醇、四氯化碳（CCl₄）和叔丁基过氧化氢（t-BHP）引起的肝损伤（Jeong 等，2013；Liu 等，2023；Tian 等，2019；Zhou 等，2023）。然而，关于菊花中的生物活性次级代谢物的肝保护作用的研究仍然有限。从 Jinsi Huangju 花朵中分离并鉴定了10种化合物，包括黄酮类、单萜类和苯丙素类，它们表现出肝保护作用（Jiang 等，2022）。最近还有研究表明，C. indicum 中的 germacrane 类倍半萜具有肝保护活性（Liu 等，2023）。

本研究旨在通过从 JHF 中分离和鉴定 germacrane 类倍半萜来发现新的肝保护候选化合物。通过综合光谱和 X 射线衍射分析确定了分离化合物的结构，并通过计算 ECD 和与已发表数据的比较确定了它们的构型。本文系统地描述了 JHF 中化合物的分离、结构鉴定及其肝保护潜力。

结构鉴定

结构鉴定

化合物 1 以无色晶体的形式获得。通过 HR-ESI-MS 分析推导出其分子式为 C₁₅H₂₄O₃，在 m/z 253.1802 处显示准分子离子峰（[M + H]⁺ 计算值为 253.1804。氢缺失指数为4。¹H NMR 光谱（表1）显示四个烯烃质子在 δ_H 4.91（1H，s）、4.86（1H，s）、4.69（1H，s）处有信号，三个氧甲基质子在 δ_H 4.68（1H，d，J = 7.8 Hz）、4.33（1H，d，J = 6.0 Hz）、3.63（1H，dd，J = 10.8）处有信号。

结论

总结来说，本文报道了 JHF 中 germacrane 类倍半萜的化学成分、肝保护作用及其作用机制。从 JHF 中分离出了22种 germacrane 类倍半萜，包括15种新化合物，并通过光谱方法进行了鉴定。化合物 1、3、4、6 和 13-21 显示出对抗 APAP 诱导的 L-02 细胞毒性的保护作用。此外，化合物 1 的肝保护活性通过肝组织学、流式细胞术、Western blot 等方法得到了验证。

一般实验程序

使用 Bruker Avance ARX-600 分光光度计（¹H NMR 600 MHz，¹³C NMR 150 MHz，Bruker Technology Co., Ltd.，德国卡尔斯鲁厄），以溶剂峰作为参考。高分辨率质谱（HRESIMS）数据由 UPLC/xevo G2 QToF 分光仪（Waters Corporation，美国米尔福德）获得。光学旋转使用 Perkin-Elmer 341-MC 数字旋光仪（PerkinElmer，美国沃尔瑟姆）测量。红外（IR）光谱数据记录在

CRediT 作者贡献声明

欧阳亚莉：资源提供、实验研究。王伟：资源提供、数据管理、概念构思。刘斌：数据验证、软件操作。刘世峰：资源提供、实验研究。杨宇佩：数据验证、软件操作。袁汉文：数据验证、软件操作。萨尔曼·扎法尔：写作、审稿与编辑、数据管理。蒋玉清：写作、审稿与编辑、数据管理。王梦云：写作、审稿与编辑、数据管理、概念构思。谢青玲：数据验证、实验研究、数据管理。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文研究的财务利益或个人关系。

数据可用性

作者无权分享数据。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

致谢

本项目得到了中国教育部的资助（T2019133 资助计划）。感谢我们工作团队的所有成员提供的有益讨论。