随着全球人口老龄化加速,阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease, AD)引起的老年人健康问题日益严重。石蒜属植物除了很高的观赏价值外(图1),其含有多种具有较强的生物活性和临床药用价值的生物碱类化合物,尤其是从该属植物分离的加兰他敏(Galanthamine)临床用于治疗阿尔兹海默症的良好表现从而持续成为研究热点。
龙春林教授团队构建民族植物学、代谢组学、药理学以及分子生物学等多种评价方法,对我国石蒜属12种植物资源进行生物碱类化合物的初步鉴定,探讨种内及种间化学成分差异性(图2、图3),结合转基因秀丽线虫模型CL2355研究了12个种生物碱类化合物抗阿尔兹海默症的药理作用和作用机理(图4、图5、图6),科学合理地评价石蒜属植物的传统知识、潜在的药用价值以及保护和合理开发利用该类种质资源,为石蒜属资源的开发利用及科学研究提供理论基础,同时对于从石蒜属植物中发现新资源、新种质等方面具有重要参考价值。
该研究成果以“Amaryllidaceae alkaloids fromLycorissuppress amyloid β-induced neurodegeneration in transgenicCaenorhabditis elegansCL2355”为题,在SCI期刊Industrial Crops & Products(IF:6.449,农林科学类1区Top)上发表,民族生态学博士研究生洪利亚、纪圆圆为共同第一作者,龙春林教授与美国纽约城市大学Edward J. Kennelly教授、美国罗格斯大学Rong Di教授为共同通讯作者,中央民族大学为第一署名单位。
本研究得到国家自然科学基金项目(31761143001 & 31870316)、国家留学基金管理委员会(201506390024 & 201906390021)等资助。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2022.115798
图1用于园林观赏的石蒜(Lycoris radiata)
图2利用PCA方法分析石蒜属植物间具有相对明显的生物碱类化合物分布图
图3采用OPLS-DA、S-plot和V-plot分析石蒜属种内和种间生物碱类化合物的差异性
图4石蒜属植物总生物碱对线虫CL2355有不同程度的延缓瘫痪作用
图5采用qRT-PCR技术分析石蒜属植物总生物碱对线虫CL2355中ace-2基因表达的调控作用
图6利用BLItz™系统实验表明石蒜属植物总生物碱对线虫CL2355体内ace-2基因表达的有效抑制作用