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植物内生菌是一类生活在健康植物中的真菌或细菌,它们几乎存在于所有目前已研究过的植物中,分布广泛,种类繁多。植物内生菌可以产生丰富多样的次生代谢产物,深入研究它们的生物活性对于开发这一潜在的资源具有十分重要的意义。
本实验从禾本科狗牙根属植物狗牙根的曲霉属内生菌的次生代谢产物中得到的两种吲哚生物碱类化合物:fumigaclavine C和fumitremorgjn C。在生物活性筛选中我们发现二者具有血管活性作用,因此我们检测了两者对离体大鼠胸主动脉的舒张作用,结果显示两种化合物都能使KCl或苯肾上腺素预收缩的主动脉环舒张,但二者相比较,fumigaclavine C表现出更强的血管舒张作用(EC50值分别为5.62μmol/L 和1.58μmol/L),fumitremorgin C的血管舒张作用比较弱,因此我们对fumigaclavine C进行了进一步的研究。首先,我们检测了血管内皮在fumigaclavine C舒张血管环中的作用,研究结果显示fumigaclavine C舒张血管的作用是非内皮依赖性的,说明其舒张作用不是通过血管内皮中的活性物质介导。由于钙离子在血管收缩和舒张方面起重要作用,我们观察了fumigaclavine C对钙通道的作用。当预先加入L型钙离子激动剂(±)Bay K8644后,fumigaclavineC舒张血管的作用被显著的抑制,说明平滑肌细胞膜上L型钙离子通道的被阻断是fumigaclavine C舒张血管的一个重要原因。除此之外,fumigaclavine C还可在无细胞外钙的条件下,对抗苯肾上腺素引起的血管收缩,表明胁fumigaclavine C在一定程度上可抑制胞内钙库的释放使胞内Ca2+浓度下降。fumigaclavine C能使KCl预收缩的血管舒张提示其可能可作用于K+通道,进一步的实验显示,用ATP敏感的K+通道阻断剂格列苯脲(Glibenclamide)作用血管后,fumigaclavine C的舒张血管作用被明显抑制,表明fumigaclavine C能通过激活ATP敏感的K+通道,减少Ca2+内流,进而使血管舒张。另外,高浓度的fumitremorgin C还显示出具有激活β-肾上腺素能受体的作用。
综上所述,由狗牙根属植物狗牙根的内生真菌中得到的次生代谢产物fumigaclavine C可以对由高钾和苯肾上腺素引起的离体大鼠胸主动脉产生非内皮依赖性的舒张作用。它可阻断血管平滑肌细胞膜上L型钙离子通道和激活ATP敏感的K+通道而抑制钙离子的内流,并可抑制胞内钙库中钙离子释放,大剂量fumigaclavine C的对β-肾上腺素能受体的激活也有一定的作用。Fumigaclavine C显著的舒张血管作用显示其存在调节血管的能力以及抗高血压的潜力。