Discovery of Bioactive Compounds from Natural Organisms and Their Molecular Mechanisms against Diseases

天然生物活性化合物的发现及其抗病分子机制

药物在改善人类健康和生活质量以及社会发展中发挥着重要作用。然而，目前合成药物的开发越来越困难，因为开发成本高、周期延长、成功率急剧下降以及环境污染日益严重。因此，寻找先导化合物开发新药被各大制药公司视为生命线。在生物体漫长的进化过程中，许多具有不同新结构的次级代谢产物被合成。这些生物体的化学差异不仅使其具有各种生物活性，而且还能允许开发一些新的研究机制。因此，它们是新药研发不可或缺的来源。

本专题的主要目标是发表来自植物和微生物的具有优异生物活性的新型化合物的文章，也欢迎来自动物或海洋生物中提取化合物的文章。我们希望能为读者提供一系列代表新化合物发现和提取的论文。

本专题由MDPI开放获取期刊 Analytica、Antioxidants、Biomedicines、Nutrients、 Separations、Molecules 联合推出。

摘要提交截止日期：2025年5月31日

投稿截止日期：2025年7月31日

# 专题关键词 #

源自陆地和海洋动植物的新型化合物；

源自微生物 (如真菌发酵) 的新型化合物；

采用色谱法进行分离以及通过光谱表征进行结构解析；

天然化合物的药理学评价；

化合物对抗疾病的分子机制研究，包括“组学”技术与生物信息学/计算生物学方法。

了解更多信息：www.mdpi.com/topics/Bioactive_Compounds

学术编辑团队 

该专题现有三位学术编辑，他们分别来自中国科学院西北高原生物研究所、中国医学科学院北京协和医学院、西安交通大学。

党军 副研究员

中国科学院西北高原生物研究所

研究领域：天然药物化学、分析化学、有机化学。

吉腾飞 研究员

中国医学科学院北京协和医学院

研究领域：药效物质基础研究、活性天然产物的新药研究开发、药理学、分离纯化新技术。

张新新 副教授

西安交通大学

研究领域：中药和天然药物药效物质基础研究、植物和微生物中活性功效成分或先导化合物的提取、药效机制研究、功能产品开发研究。

专题文章精选 

• 文章1

Medium- and High-Pressure Integrated Chromatographic Strategies for the Isolation and Purification of Free Radical Inhibitors from Dracocephalum heterophyllum

中高压集成色谱策略用于从异叶青兰中分离纯化自由基抑制剂

Yue Lv et al.

https://www.mdpi.com/1994464

异叶青兰被报道为一种传统的藏药，对多种疾病的有效治疗具有多种治疗益处。然而，由于其化学成分复杂以及分离和纯化过程困难，关于其自由基抑制剂的报道仅有少数。本研究通过综合色谱法从异叶青兰中分离出了五种自由基抑制剂，随后利用1,1-二苯基-2-苦基肼 (DPPH) 测定法研究了其体外抗氧化活性。此外，研究中还采用了中压液相色谱用于异叶青兰粗提物的预处理，并使用高压液相色谱对自由基抑制剂进行有针对性的分离和纯化，通过分离和纯化过程结合在线HPLC-DPPH系统识别抗氧化峰。本研究获得了纯度高于95％的五种自由基抑制剂，即花椒毒素、5-羟基-8-甲氧基补骨脂素、木犀草素、迷迭香酸甲酯和迷迭香酸乙酯。最后，研究人员对分离化合物进行了DPPH测定。这种方法在从异叶青兰中分离自由基抑制剂方面是有效的，并且有望被用于从其他具有药用价值的植物中分离抗氧化剂。

• 文章2

Identification of Kynurenic Acid-Induced Apoptotic Biomarkers in Gastric Cancer-Derived AGS Cells through Next-Generation Transcriptome Sequencing Analysis

通过下一代转录组测序分析鉴定胃癌衍生的AGS细胞中犬尿酸诱导的凋亡生物标志物

Hun Hwan Kim et al.

https://www.mdpi.com/2041702

作为全球最常见的癌症之一，了解胃癌的触发因素和治疗靶点可以为其治疗方法的开发提供有用信息。RNA测序技术可用于识别复杂的疾病靶点和治疗应用。本研究旨在确定犬尿喹啉酸 (KYNA) 对胃癌AGS细胞的药理靶点，并识别其生物网络。本研究通过RNA测序确定了经KYNA处理和未经处理的细胞之间存在278个差异表达基因 (DEGs)，其中120个为上调，158个为下调。基因本体论 (GO) 分析的结果进一步证实了KYNA对AGS细胞的作用，包括减少与DNA复制和核小体组织相关的基因表达。此外，本研究还利用STRING数据库进行了蛋白质-蛋白质相互作用分析，并通过KEGG、Reactome和Wiki途径数据库的分析，证实了KYNA能够抑制癌细胞的生长和增殖，并诱导与癌细胞死亡相关的多种信号通路。值得注意的是，研究人员发现KYNA处理显著降低了源自胃癌的AGS细胞系中致癌AP-1因子 (包括Fos、Jun、ATF和JDP) 的基因表达。综上所述，利用下一代转录组测序数据和生物信息学工具，本研究证实了KYNA在胃癌AGS细胞中通过诱导包括AP-1因子在内的多种基因变化而发挥凋亡作用。这项研究不仅有助于确定胃癌治疗的新药理靶点，还为未来的药物开发提供了宝贵的资源和见解。

• 文章3

The Anti-Obesogenic Effects of Muscadine Grapes Through Ciliary Neurotrophic Factor Receptor (Cntfr) and Histamine Receptor H1(Hrh1) Genes in 3T3-L1 Differentiated Mouse Cells

麝香葡萄通过睫状神经营养因子受体 (Cntfr) 和组胺受体H1 (Hrh1) 基因在3T3-L1分化小鼠细胞中发挥抗肥胖作用

Samia S. Messeha et al.

https://www.mdpi.com/2823538

肥胖症和2型糖尿病作为常见的代谢性疾病，与包括癌症、糖尿病、高血压和心血管疾病在内的多种慢性疾病紧密相关。已有研究表明麝香葡萄提取物具有减少肥胖、提高胰岛素敏感性和控制血糖的潜力。因此，本研究旨在确定麝香葡萄浆果提取物 (“菠萝”和“南方之家”两种品种) 在3T3-L1细胞肥胖研究模型中的抗肥胖特性。研究数据显示，“南方之家”品种的总酚含量 (TPC) 及2,2-二苯基-1-苦肼基 (DPPH) 自由基清除活性较高，而“菠萝”品种的总黄酮含量 (TFC) 更为丰富。两种提取物在0~5 mg/mL的浓度范围内均被证实为安全无害。此外，经提取物处理的细胞中脂质积累明显减少。在前脂肪细胞和脂肪细胞中，所测试的提取物对与葡萄糖稳态和肥胖相关的多种基因产生了显著影响。本研究最显著的发现是在“菠萝”品种提取物处理的3T3-L1脂肪细胞中，Cntfr基因和Hrh1基因分别上调了712.715倍、270.11倍，同时“菠萝”和“南方之家”在脂肪前体细胞中诱导的Ramp3的高倍数增加。此外，这些提取物还展现出调节Zfp91、B2m、Nr3c1、Insr、Atrn、Il6ra、Hsp90ab1、Sort1和Npy1r等多种基因mRNA表达的潜力。综上所述，本研究数据表明，所研究的两种提取物有望成为控制胰岛素水平及管理肥胖的有效候选物质。

相关期刊

Analytica：https://www.mdpi.com/journal/analytica

主编：Marcello Locatelli, University of G. d'Annunzio Chieti and Pescara, Italy

期刊旨在为分析化学领域的高影响力研究提供一个先进的交流平台。目前已被ESCI (WoS)、Scopus等重要数据库收录。

Antioxidants：https://www.mdpi.com/journal/antioxidants

主编：Alessandra Napolitano, University of Naples "Federico II", Italy

期刊为抗氧化剂科学和技术的相关研究提供了一个发表平台，重点关注活性物种、生物相关过程、天然产物和食品中活性物质的抗氧化性能、作用机制、应用和用途的新见解和想法。

Biomedicines：https://www.mdpi.com/journal/biomedicines

主编：Felipe Fregni, Harvard Medical School, USA

期刊主题涵盖人类健康和疾病的所有方面，如疾病的发病机制、转化医学、纳米医学、临床研究、基因疗法、细胞疗法、靶向治疗、生物制品、生物医学研究中的生物材料、天然生物活性分子、疫苗、靶向特异性抗体、重组治疗蛋白、生物成像、生物传感器、生物标志物、生物仿制药和纳米生物仿制药等。目前期刊已被SCIE、Scopus和PubMed等数据库收录。

Separations：https://www.mdpi.com/journal/separations

主编：Frank L. Dorman, Dartmouth College, USA

期刊主要涵盖分离纯化科学和技术相关领域。目前已被SCIE、Scopus等重要数据库收录。

Nutrients：https://www.mdpi.com/journal/nutrients

主编：Lluis Serra-Majem, University of Las Palmas de Gran Canaria, Spain; Maria Luz Fernandez, University of Connecticut, USA

期刊主题涵盖常量营养素、微量营养素、生物活性营养素、运动营养、公共卫生和饮食相关疾病等学科领域。

Molecules：https://www.mdpi.com/journal/molecules

主编：Thomas J. Schmidt, University of Münster, Germany

期刊发表化学各学科领域的基础、应用以及交叉学科研究的原创性、首创性成果，主题涵盖有机化学、无机化学、药物化学、材料化学、分析化学、应用化学、天然产物化学、食品化学、物理化学、生物化学、计算与理论化学、光电化学、交叉化学、绿色化学等。目前已被SCIE (Web of Science)、Scopus、PubMed、MEDLINE、PMC、Reaxys、Embase、CaPlus/SciFinder等数据库收录。

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