摘要
2020年7月6日联合国艾滋病规划署发布的全球艾滋病防治进展报告，指出当今世界仍有3800万艾滋病病毒感染者，基于抗逆转录病毒疗法在实际治疗艾滋病中的副作用、耐药性等局限性，十几年前就已经开始了植物治疗艾滋病的研究，科研工作者进行了大量的基础研究，发现多种植物的活性物质具有抑制艾滋病毒的作用。艾（Artemisiaargyi）、连翘（Forsythiasuspensa）、鬼针草（Bidenspilosa）在我国大部分地区都有分布，在中药领域应用广泛。本研究选取艾、连翘、鬼针草三种林下植物作为研究对象，利用X射线荧光光谱法、气相色谱质谱联用（GC-MS）、超高效液相色谱质谱联用（UPLC-MS）等现代分析技术手段，对春、夏、秋三个季节的艾、连翘、鬼针草的叶、茎、根中含有的化学物质及其含量进行分析，深度解析三种林下植物的活性成分以及相关领域的应用，颠覆传统林下植物单一的利用模式，提高林下植物的经济价值和可持续利用性。研究结果显示，三种林下植物中含有多种活性物质，可用于名贵香料、高精端材料的研发等方面，在化工、食品、医药等领域展现出了极其重要的作用，通过研究增加了三种林下植物的利用途径，为实现三种林下植物的高值化利用指明了方向。最后对三种林下植物水提取物进行体外抑制艾滋病毒细胞生长的试验，通过网络药理学和分子对接验证揭示出三种林下植物抑制艾滋病的机制，为未来三种林下植物开发为治疗艾滋病的药物提供了新的思路和数据支撑，具体研究结果如下： （1）利用X射线荧光光谱仪对春、夏、秋三个季节的三种林下植物样品进行检测与分析，结果显示，春季连翘根中存在铝元素，春季鬼针草的叶和根中检测出银和铝元素，夏季鬼针草的根中检测出铅、镍、锆元素，秋季鬼针草的叶和茎中检测出锆和钡元素；由于人类活动导致土壤中重金属元素含量提升，通过植物的富集作用，最终对人体产生不利的影响，必须引起我们的关注。 （2）利用GC-MS对春、夏、秋三个季节的艾、连翘、鬼针草的叶茎根的乙醇提取物进行鉴定与分析，春季艾叶、茎、根乙醇提取物中分别鉴定出51、20、32种化学成分；夏季艾叶、茎、根乙醇提取物中分别鉴定出62、30、28种化学成分；秋季艾叶、茎、根乙醇提取物中分别鉴定出80、62、57种化学成分。春季连翘叶、茎、根乙醇提取物中分别鉴定出36、16、46种化学成分；夏季连翘叶、茎、根乙醇提取物中分别鉴定出30、15、41种化学成分；秋季连翘叶、茎、根乙醇提取物中分别鉴定出23、11、11种化学成分。春季鬼针草叶、茎、根乙醇提取物中分别鉴定出18、17、17种化学成分；夏季鬼针草叶、茎、根乙醇提取物中分别鉴定出28、22、16种化学成分；秋季鬼针草叶、茎、根乙醇提取物中分别鉴定出28、20、24种化学成分。各季节三种林下植物提取物中叶的化合物数量普遍多于茎和根，秋季艾和鬼针草化合物数量多于春夏季节，春季连翘化合物数量多于夏秋季节，GC-MS的结果直观的展示出了三种林下植物化合物含量随季节变化规律。对三种林下植物的水提取物进行UPLC-MS检测，检测到多种已经被证实具有抑制HIV的活性成分，如胸腺嘧啶、伏立诺他、新绿原酸、京尼平、没食子酸甲酯、β-胸苷、β-紫罗兰酮、麝香草酚、2'',3''-双脱氧腺苷、没食子儿茶素、反式阿魏酸、丁香酚等活性物质成分。利用UPLC-MS检测出的多种抑制HIV活性成分，可以说明三种林下植物中含有极其丰富的抑制HIV的活性成分，具有开发为治疗艾滋病药物的潜力。 （3）荧光素酶体外细胞实验结果显示，艾对艾滋病毒的抑制效果最好，鬼针草次之，连翘抑制艾滋病毒效果稍差，对HIV细胞杀死作用最强的8种水提取物分别是春季艾根、夏季艾叶、夏季艾茎、夏季艾根、春季连翘叶、春季鬼针草茎、夏季鬼针草根、秋季鬼针草茎，与其中含有的多种抑制HIV的活性成分密切相关。 （4）基于对三种林下植物的网络药理学和分子对接验证研究，阐述了三种林下植物对艾滋病的抑制作用机制。利用大数据库检索，将活性成分与艾滋病对应的靶点进行韦恩映射，共得到193个共同靶点；通过蛋白质互作网络分析，确定了IL6、ALB、CASP3、EGFR四组靶点蛋白。GO富集分析表明，α-亚麻酸、新绿原酸、没食子酸甲酯、β-紫罗兰酮、麝香草酚、反式阿魏酸，六种活性成分可能通过抑制核受体活性，配体激活的转录因子活性和碳酸盐脱水酶活性发挥作用；可能通过对细菌源分子的反应，对脂多糖的反应和细胞内受体信号通路来实现的；同时抑制艾滋病的作用位置可能位于细胞膜区域。对交集靶点的KEGG通路分析，显示出了三种林下植物抑制艾滋病的通路主要与氮代谢、脂质和动脉粥样硬化、化学致癌-受体活化等通路信号相关；通过网络药理学的综合分析结果，可以看出三种林下植物对艾滋病的抑制作用是通过多种活性物质、多个靶点蛋白和通路实现的。分子对接验证实验结果显示与抑制艾滋病毒相关度最高的靶点蛋白是CASP3和ALB。本研究结果表明，三种林下植物在抑制艾滋病方面的巨大潜力，为提升了林下植物的高值化利用提供了数据支撑。
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