从Solanum virginianum中分离新型螺甾烷皂苷Virginianoside A及其通过调控PPARγ/C/EBPα通路抑制脂肪生成的作用机制研究

【字体: 时间:2025年09月25日 来源:Fitoterapia 2.6

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  本研究首次从Solanum virginianum中分离得到具有罕见16β-H构型的新型螺甾烷皂苷virginianoside A,通过ROESY和HMBC等技术解析其结构,并发现该化合物通过抑制PPARγ、C/EBPα等关键转录因子表达,显著降低3T3-L1细胞脂质积累,为抗肥胖药物研发提供了新型先导化合物。

  

随着全球肥胖症发病率的持续攀升,寻找安全有效的抗肥胖治疗方案成为代谢性疾病研究领域的重要挑战。脂肪细胞分化(adipogenesis)过程受多种转录因子精密调控,其中过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)和CCAAT/增强子结合蛋白α(C/EBPα)被视为关键调控靶点。目前临床使用的PPARγ激动剂类胰岛素增敏剂存在体重增加等副作用,因此从天然产物中寻找能够抑制脂肪生成的新型活性分子具有重要科学意义。茄科植物Solanum virginianum在传统医学中具有广泛应用,但其化学成分与抗肥胖活性的关联尚未系统揭示。为此,Anuradha Vishwakarma、Jay Gupta、Astha Singh、Anil Nilkanth Gaikwad和Koneni V. Sashidhara研究团队对该植物开展了系统研究,成果发表在天然产物研究领域权威期刊《Fitoterapia》上。

研究人员采用现代色谱分离技术结合波谱解析方法,从Solanum virginianum全株提取物中分离得到4个化合物,包括一个新发现的16β-H构型螺甾烷皂苷类化合物(命名为virginianoside A)和三个已知化合物(diosgenin、solasodine和prosapogenin B)。通过核磁共振(NMR)技术特别是ROESY(旋转帧核奥弗豪泽效应光谱)和HMBC(异核多键相关谱)分析,成功解析了新颖化合物的立体构型。采用3T3-L1前脂肪细胞模型,通过油红O染色法评估化合物对脂质积累的影响,并利用Western blotting技术检测脂肪生成相关关键蛋白的表达水平。

化合物分离与结构鉴定

研究人员通过系统溶剂提取、柱层析和高效液相色谱等分离技术,从植物材料中成功分离得到四个甾体类化合物。其中化合物1为未见报道的新结构,通过高分辨率质谱确定其分子式为C45H73NO16。综合运用一维和二维核磁共振技术(包括1H NMR、13C NMR、HSQC、HMBC和ROESY),首次确定该化合物具有罕见的16β-H螺甾烷骨架结构,糖基部分由葡萄糖和鼠李糖组成。

抗脂肪生成活性评价

在3T3-L1前脂肪细胞分化模型中,油红O染色结果显示virginianoside A(1)和diosgenin(2)显著抑制细胞内脂质积累,其中化合物1表现出最强的剂量依赖性抑制活性。MTT法细胞毒性试验表明,化合物1在有效浓度范围内未显现明显细胞毒性。

作用机制研究

Western blotting分析揭示,virginianoside A能够显著抑制脂肪细胞分化关键调控因子PPARγ和C/EBPα的蛋白表达水平,同时下调其下游靶基因脂肪酸合酶(FASN)和脂肪酸结合蛋白4(FABP4)的表达。这种多靶点抑制作用表明该化合物作用于脂肪细胞分化的早期阶段。

研究结论表明,从Solanum virginianum中首次分离的16β-H构型螺甾烷皂苷virginianoside A,通过调控PPARγ/C/EBPα信号通路显著抑制脂肪生成过程。该研究的创新性在于发现了一种结构新颖且作用机制明确的天然抗肥胖先导化合物,不仅丰富了螺甾烷类化合物的结构多样性,更为开发基于天然产物的抗肥胖治疗策略提供了重要科学依据。研究人员在讨论中指出,这种罕见16β-H构型可能与其独特生物活性密切相关,值得进一步开展构效关系研究。该成果为从传统药用植物中发现新型代谢性疾病治疗药物开辟了新方向。

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