傳統中藥肉豆蔻為肉豆蔻科植物的干燥種仁,性辛、苦、溫,具有開胃消食、止瀉、解酒保肝等功效。長久以來肉豆蔻被用于治療胃腸道疾病,在西方國家亦被作為香料使用。據聯合國糧食及農業組織調查顯示,現今全世界每年要消耗近9000噸肉豆蔻,充分研究其生物活性將有利于擴大肉豆蔻的應用。2015年,北京大學與美國NIH合作研究發現肉豆蔻能夠通過調節腸道菌群降低自發性結腸癌轉基因小鼠體內毒素和IL-6的水平,使紊亂的脂質代謝正常化,來抵抗結腸癌的發生與發展(Journal of Proteome Research, 2015, 1937-1946)。
在進一步研究中,中國科學院昆明植物研究所天然藥物化學前沿交叉團隊博士楊曉男發現肉豆蔻可以通過恢復小鼠體內脂類代謝物、提高機體抗氧化水平和降低炎癥水平來預防硫代乙酰胺誘導的小鼠肝損傷。采用過氧化物酶體增殖物激活受體α(PPARα)基因敲除小鼠誘導的肝損傷證實PPARα介導了肉豆蔻的肝保護作用。研究小組還揭示肉豆蔻中的主要成分——肉豆蔻木脂素對肝損傷具有類似的保護作用。該項研究主要是在NSFC-NIH的聯合資助下,與北京大學教授楊秀偉、美國NIH研究員Frank J. Gonzalez共同完成的,這個發現拓寬了對肉豆蔻活性的認識。上述成果以PPARα Mediates the Hepatoprotective Effects of Nutmeg 為題發表在Journal of Proteome Research (2018, 17, 1887-1897) 雜志上,并被美國化學會(ACS)選擇以Nutmeg’s hidden power: Helping the liver 為主題發表在2018年5月的新聞周刊上。
另外,天然藥物化學前沿交叉團隊的楊曉男和呂倩倩還開展了肉豆蔻中兩種特征性、活性成分肉豆蔻木脂素(MRL)和去氫二異丁香酚(DDIE)的代謝研究。采用基于UPLC-ESI-QTOFMS的代謝組學方法,鑒定了23種MRL的代謝產物,其中19種是新鑒定的代謝產物。研究還發現,羥基化和去甲基化是MRL的主要代謝途徑,CYP3A4和CYP3A5是參與MRL代謝的主要酶(RSC Advances, 2017, 7, 40131-40140; DOI: 10.1039/C7RA06189G)。而去甲基化和開環反應是DDIE代謝的主要途徑,CYP1A1是有助于DDIE代謝物形成的主要酶。研究還發現,在DDIE暴露后,小鼠尿液中的兩種內源性代謝物:2,8-二羥基喹啉及其葡萄糖苷酸結合物的含量顯著升高,表明DDIE對腸道微生物菌群的調節作用(Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2017, 725-733)。以上研究揭示了肉豆蔻中兩種代表性活性成分的代謝譜,有助于了解8-O-4′型及苯并呋喃型新木脂素的代謝特征和成藥性,為進一步發現肉豆蔻中的先導化合物奠定基礎。
以上研究得到國家自然科學基金項目(81161120429)、國家重點研發計劃項目(2017YFC0906903)、中組部千人計劃以及云南省博士后科研基金等項目資助。

圖1 肉豆蔻提取物改善硫代乙酰胺誘導的急性肝損傷

圖2 肉豆蔻提取物恢復乙酰肉堿類代謝平衡

圖3 肉豆蔻木脂素(MRL)的代謝譜