综述：斑鸠菊属中倍半萜内酯的研究进展

本文全面综述斑鸠菊属（Vernonia）倍半萜内酯（SLs），涵盖其化学、活性等多方面研究。

　　# 斑鸠菊属中倍半萜内酯的研究进展

引言

斑鸠菊属（Vernonia）是菊科（Asteraceae，又称 Compositae）中最大的属之一，拥有近 3257 种植物。该属植物是倍半萜内酯（sesquiterpene lactones，SLs）的丰富来源。SLs 作为一类重要的生物活性次生代谢产物，具有高度的结构多样性和显著的生物活性，在生命科学和健康医学领域备受关注。对斑鸠菊属植物中 SLs 的研究，有助于挖掘其潜在的药用价值，为新药研发提供理论依据。

斑鸠菊属植物中 SLs 的研究概况

从 1968 年至 2025 年 1 月，科研人员对斑鸠菊属及近期重新分类到其他属的斑鸠菊族近缘植物进行了化学研究。在这些植物中，共分离并鉴定出 294 种不同的 SLs，其中包括 262 种天然化合物和 32 种合成衍生物。这些 SLs 被分为 8 个主要子类，分别为 125 种吉马烷型内酯（germacrolides 或 germacranolides，包含 11 种合成衍生物）、77 种毛壳霉型内酯（hirsutinolides）、34 种榄烷型内酯（elemanolides，含 11 种合成类似物）、19 种愈创木烷型内酯（guaianolides）、5 种斑鸠菊玛尔果内酯（vernomargolides）、5 种斑鸠菊加尔坎醇内酯（vernogalcanolides）、7 种桉叶烷型内酯（eudesmanolides）和 22 种二聚 SLs。

SLs 的化学结构特征

不同子类的 SLs 具有独特的化学结构。吉马烷型内酯具有吉马烷骨架，其结构中双键、羟基、内酯环等取代基的位置和构型多样，这种结构变化赋予了该类化合物丰富的生物活性。毛壳霉型内酯在结构上也有自身特点，其内酯环和侧链的修饰影响着化合物的性质。榄烷型内酯、愈创木烷型内酯等其他子类同样具有各自的结构特征，这些结构差异是导致 SLs 生物活性多样化的重要原因。

SLs 在植物中的分布

SLs 在斑鸠菊属植物的不同部位分布存在差异。一些植物的根、茎、叶中 SLs 含量较高，而另一些植物可能在花或果实中富含此类化合物。这种分布差异与植物的生长环境、生理功能以及进化适应等因素相关，研究其分布规律有助于更高效地提取和利用 SLs。

SLs 的生物合成途径

虽然目前关于斑鸠菊属植物中 SLs 的生物合成途径尚未完全明确，但科研人员推测其可能与其他植物中倍半萜的合成途径有相似之处。一般来说，倍半萜的合成起始于甲羟戊酸途径或甲基赤藓糖醇磷酸途径，经过一系列酶的催化反应，逐步形成不同结构的 SLs。对生物合成途径的深入研究，有助于通过生物技术手段调控 SLs 的合成，提高其产量。

SLs 的生物活性

1. 细胞毒性：部分 SLs 表现出对肿瘤细胞的细胞毒性作用。它们可能通过诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞增殖等机制发挥抗癌功效。研究发现，某些吉马烷型内酯和毛壳霉型内酯能够特异性地作用于肿瘤细胞的特定靶点，干扰细胞的正常生理功能，从而达到抑制肿瘤生长的目的。
2. 抗疟作用：一些 SLs 对疟原虫具有抑制活性。疟原虫是引发疟疾的病原体，严重威胁人类健康。SLs 可能通过影响疟原虫的代谢过程、破坏其细胞膜结构等方式，抑制疟原虫的生长和繁殖，为抗疟药物的研发提供了新的方向。
3. 抗锥虫作用：锥虫感染会导致非洲锥虫病等严重疾病。部分 SLs 能够抑制锥虫的生长，其作用机制可能涉及干扰锥虫的能量代谢、蛋白质合成等关键生理过程，为治疗锥虫病提供了潜在的药物先导化合物。
4. 抗炎作用：炎症反应是许多疾病发生发展过程中的重要环节。SLs 可以通过调节炎症相关信号通路，抑制炎症介质的释放，发挥抗炎作用。例如，某些 SLs 能够抑制核因子 -κB（NF-κB）信号通路的激活，减少炎症细胞因子的产生，从而减轻炎症反应。
5. 抗转移作用：肿瘤转移是癌症治疗的一大难题。一些 SLs 具有抑制肿瘤细胞转移的能力，它们可能通过影响肿瘤细胞的黏附、侵袭和迁移等过程，降低肿瘤细胞的转移潜能，为癌症治疗提供新的策略。
6. 抗菌作用：SLs 对多种细菌和真菌具有抗菌活性。它们能够破坏细菌和真菌的细胞壁、细胞膜结构，干扰其细胞内的代谢活动，抑制病原体的生长和繁殖，在抗感染药物研发方面具有潜在应用价值。

SLs 的构效关系

对于一些结构相近的 SLs，研究人员初步探讨了其构效关系。发现内酯环的完整性、双键的位置和数量、取代基的种类和位置等结构特征与生物活性密切相关。例如，当内酯环打开或双键发生改变时，化合物的细胞毒性和抗菌活性可能会显著降低。了解构效关系有助于合理设计和改造 SLs，提高其生物活性和药用价值。

研究展望

目前对斑鸠菊属植物中 SLs 的研究取得了一定进展，但仍有许多未知领域有待探索。在化学研究方面，需要进一步分离和鉴定新的 SLs，深入解析其复杂的化学结构。生物合成途径的研究也需要加强，以便实现 SLs 的生物合成调控和大规模生产。在生物活性研究方面，需要更深入地探究 SLs 的作用机制，明确其作用靶点和相关信号通路。此外，基于构效关系的研究，设计和合成具有更高生物活性的 SLs 衍生物，将为新药研发提供更多可能。未来，对斑鸠菊属植物中 SLs 的研究有望在抗癌、抗感染、抗炎等多个领域取得突破，为人类健康事业做出更大贡献。