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国家二级保护植物蛇足石杉或可成为治疗阿尔茨海默症的药物来源

蛇足石杉（Huperzia serrata）多年生土生植物是国家二级保护植物。它茎直立或斜生，2~4回二叉分枝，枝上部常有芽胞。叶螺旋状排列，疏生，平伸，狭椭圆形，向基部明显变狭，通直，基部楔形，有柄，先端急尖或渐尖，边缘平直不皱曲，有粗大或略小而不整齐的尖齿，两面光滑，中脉突出明显，薄革质。孢子叶与不育叶同形；孢子囊生于孢子叶的叶腋，两端露出，肾形，黄色。一般这种植物喜生于林下、灌丛中或路旁，在我国福建、贵州、黑龙江、湖南、吉林、辽宁、四川、浙江、重庆等地均有生长。

阿尔茨海默症（AD）与神经系统的退化有关，是记忆力衰退的最常见的疾病。这种病的发病机制不完全清楚，而且其治疗也没有很好的方法。一些临床预防治疗该病的药物也在使用，但是却没有逆转的效果。因此，需要发展对该病治疗的手段。传统药物可以减轻海尔茨海默症的症状。植物药减少神经衰退的症状，同时副作用比化学药物轻，它们也是未来治疗该病的最佳选择。

你能想到蛇足石杉中可能包含着能预防治疗AD的希望吗？人们从这种植物中分离到5种新的石松生物碱，即石杉碱Y1（1）、石杉碱Y2（2）、石柏碱Y3（3）、（ ）-石杉碱Z（4a）和（-）-石柏碱Z（4b），以及10种已知的生物碱（5-14），并使用广泛的光谱（1D和2D NMR、IR和HRESIMS）和计算的电子圆二色性（ECD）方法确定了新化合物的结构。这些化合物中4a和4b是通过手性高效液相色谱分离成功分离的一对对映体；2和3对乙酰胆碱酯酶具有抑制活性，IC50值分别为57.1±1.6和32.7±1.0μΜ。然而，在100μΜ的浓度下，没有任何化合物对丁酰胆碱酯酶表现出抑制作用。

近两年来，人们又从蛇足石杉中分离出一些天然产物，并将其用于阿尔茨海默症临床治疗中作为乙酰胆碱酯酶的靶向抑制剂。如果天然的资源足够多，那么对于这种药物的需求也是很大的。科学家一直致力于能够运用生物合成的办法，通过蛇足石杉内生菌来生产抗AD的药物。研究发现蛇足石杉内生菌可以提供非常大量且高质量的天然产物。现在人们已经从蛇足石杉中分离到了300多种内生菌，其中9种可以用于制药，20种可以用于生产其他重要的代谢产物，比如聚酮、黄酮、生物碱、类固醇、三萜类、呋喃酮衍生物、屈霉烷倍半萜类和二萜类。迄今为止从蛇足石杉中总共发现了200种代谢产物。它们中有一些是乙酰胆碱酯酶的抑制剂或者是抗菌剂。内生菌产生不同类型的次生代谢物，这些代谢物都具有一定的用途。

总之，在奇妙的自然界中，孕育着人类赖以生存的巨大资源，也包括治疗一切疾病的药物来源，我们应当保护好珍稀、濒危和各种植物、动物、微生物资源，用科学的方法加以利用，使之造福人类。

参考资料

Fangfang Jiang, Bowen Qi, Ning Ding et al. 2019. Lycopodium alkaloids from Huperzia serrata. Fitoterapia.Sep;137:104277.

Dang Kim Thu, Dao Thi Vui, Nguyen Thi Ngoc Huyen et al. 2019. The use of Huperzia species for the treatment of Alzheimer's disease. J Basic Clin Physiol Pharmacol.Nov 28;31(3).

Duo Cao, Peng Sun, Sumana Bhowmick et al.2021. Secondary metabolites of endophytic fungi isolated from Huperzia serrata. Fitoterapia. Nov;155:104970.