贯叶连翘是药用植物中的明星物种，又叫贯叶金丝桃，国外称之为圣约翰草St. John Wort，在欧美市场有许多产品。它在德国用作抗抑郁药已有上百年的历史，占据抗中度、轻度抑郁症药物市场的近50％，许多其他欧洲国家也将其制剂作为抗抑郁症的临床用药。在我国民间，它是清热解毒、收敛止血、利湿等方面的良药，表现出良好的抗炎、抗病毒、抗肿瘤、抗抑郁、抗菌以及保肝、保护神经细胞等药理活性。贯叶连翘已被广泛应用于制药与临床，还用于治疗失眠、酒精依赖综合征、良性阵发性位置性眩晕等病症。

贯叶连翘Hypericum perforatum

然而，我国贯叶连翘野生资源的数量越来越少，二、三十年前有标本记载的地区，现在已难觅其踪影，成为一些区域的稀有植物。因此，寻找替代贯叶连翘的新资源，既能保障药物资源的供应、满足患者的需要，又能保护贯叶连翘野生资源，意义重大。

金丝桃属模式植物贯叶连翘Hypericum perforatum属于金丝桃属贯叶连翘组Hypericum section Hypericum。贯叶连翘组世界范围分布，约有43个种，主要分布于欧洲、非洲西北部、亚洲西南部及中部等地区(Hypericum online: https://hypericum.myspecies.info/)。该组在我国分布有6种，2个亚种，分别为扬子小连翘Hypericum faberi、恩施金丝桃Hypericum enshiense、台粤小连翘Hypericum taihezanense、小连翘Hypericum erectum、赶山鞭Hypericum attenuatum，以及贯叶连翘Hypericum perforatum、准噶尔金丝桃Hypericum perforatum subsp. songaricum和中国金丝桃Hypericum perforatum subsp. chinense。

在对该属植物进行资源和药用调查时，民族植物学团队特别关注了国产贯叶连翘组6个种的传统药用知识。除了狭域分布种台粤小连翘在民间没有药用记载外，其余5个种均广泛入药，主要用于治疗肝炎、痢疾、感冒和皮肤伤口感染等。目前关于金丝桃属贯叶连翘组植物仅有对单个植物种的化学成分及药理活性的研究报道，并没有整体探究同组植物化学成分和药理活性的研究。贯叶连翘作为临床药用植物，对中轻度抑郁症有治疗作用，在市场上有不同剂型，单独使用时，具有较高的安全性，然而当与其他药物合用时，包括苯二氮卓类、他汀类、口服避孕药等，可能会发生药物相互作用。研究证明贯叶金丝桃素Hyperforin或金丝桃素Hypericin含量可能与药物作用强度有关。

基于贯叶连翘组重要的药用价值，药用植物贯叶连翘在临床上剂型多样，然而质量控制目前却没有统一定论。本研究以非靶标代谢技术UPLC-QTOF-MS及靶标代谢技术UPLC-TQD-MS对贯叶连翘组进行整体研究，定性定量分析比较国产贯叶连翘组5个种及贯叶连翘3种临床用药的成分，同时体外活性分析该组植物对癌细胞株的细胞毒活性、抗炎活性和抗疟原虫活性，以及贯叶连翘组不同种代谢成分及活性的差异 （图1）。

图1.  研究设计思路

通过UPLC-QTOF-MS 分析，获取贯叶连翘组近缘植物的多级质谱数据，通过与标准品比对，以及比对自建的金丝桃属化学数据库及多种质谱数据库，结合化学计量学，在贯叶连翘组的5个种中寻找和鉴定出了58个差异性代谢产物（图2、图3），包括间苯三酚类、萜类、Xanthones类、黄酮类、色酮类及其他类型化合物。总体来看，贯叶连翘组植物中间苯三酚类丰富度相对高的种为贯叶连翘和扬子小连翘，Xanthones类丰富度相对高的种为小连翘，萜类丰富度相对高的种为贯叶连翘。贯叶连翘被收录于中国药典、美国药典及欧洲药典，综合来看本研究的非靶向代谢组学结果，贯叶连翘的次生代谢产物类型及活性间苯三酚类化合物丰度确实高于本研究中同组的其它植物种，但也有重复和相似的代谢产物。由于贯叶连翘在我国主要分布于湖北、重庆一带，在该种资源不易获得的云南、四川、贵州等地，当地人选择同组的其它4个种作为贯叶连翘的替代资源，这确实与其具有相似活性物质基础有关。

图2. 5种近缘近贯叶连翘组代谢图谱

图3. 5种金丝桃种的OPLS-DA, S-plot分析及标志化合物的趋势图

为了深入理解5个近缘金丝桃种的代谢产物差异，本研究对14个重要的金丝桃属植物代谢产物进行了绝对定量研究，包括有机酸、黄酮类、多酚类、间苯三酚类、萘胼二蒽酮类化合物，结果显示了种间差异（图4）。结果显示绿原酸在小连翘和扬子小连翘中含量高于其他种，且在不同的扬子小连翘种群中含量差异显著，四川采集的种群含量是云南采集的38倍。金丝桃素是金丝桃属植物的代表性化合物，被认为和抗抑郁作用相关。定量结果显示，贯叶连翘（重庆种群）含量最高，恩施金丝桃和赶山鞭金丝桃素含量高于湖北采集的贯叶连翘。研究也对野生采集的金丝桃组植物和3个临床药用贯叶连翘产量进行对比，发现扬子小连翘和赶山鞭的槲皮素含量高于3种贯叶连翘产品，湖北采集的贯叶连翘种群的贯叶金丝桃素的含量高于3种产品，是优质的原材料资源。恩施金丝桃的金丝桃素含量高于片剂和口服液贯叶连翘产品。靶向代谢组学结果显示，同组的金丝桃属植物富含重要活性代谢产物，且高于临床贯叶连翘产品。

图4. 靶向代谢组学定量活性代谢产物热图（A）14个化学物的在每个种的相对丰富度图（B）

在生物活性方面，基于该属植物抗炎及抗疟疾传统应用以及特征性成分多异戊烯基取代的间苯三酚类化合物(PPAP)显著的抗肿瘤活性，对5种金丝桃属甲醇提取物进行了体外抗炎模型（抑制脂多糖刺激的RAW264.7细胞NO生成），和抗疟原虫（Plasmodium falciparum 3D7）活性筛选及肿瘤细胞(A-549, SMMC-7721, SW-480和MCF-7)抑制活性筛选。结果表明贯叶连翘组5个种在浓度150ug/ml时，都具有抗炎活性，抑制率最高的2个种为扬子小连翘53.5%和贯叶连翘71.5%，代谢组学结果显示，扬子小连翘绿原酸含量高，贯叶连翘（重庆种群）有较高的quercetin 和pseudohypericin。肿瘤细胞抑制活性方面，5个种对4株癌细胞株均有抑制活性，抑制率较高有贯叶连翘（26.2%）、赶山鞭（20.1%）和小连翘（17.9%）。通过OPLS-DA模型分析活性种和非活性种化学成分的差异，发现Hypercohin G，Petiolin A 和Prolificin A 分别在贯叶连翘、赶山鞭中和小连翘中含量高。以上生物活性代谢物或许是贯叶连翘、赶山鞭、小连翘对肿瘤细胞株细胞毒的物质基础。抗疟原虫活性显示，贯叶连翘和小连翘具有抑制活性，贯叶金丝桃素和Xanthones类化合物在这两个种中的含量高于其他种，为潜在的抗疟活性化合物。

该研究通过系统的代谢组学，化学计量学和生物活性筛选，显示贯叶连翘的近缘植物具有较好的生物活性及丰富的代谢成分，通过更多的深入研究，可望成为替代贯叶连翘的新资源。该研究由中央民族大学龙春林教授团队与纽约城市大学Edward Kennelly 教授及Julio Gallego-Delgado教授实验室合作，研究成果发表在SCI期刊Journal of Ethnopharmacology上，原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jep.2024.118163。已毕业的纪圆圆博士为该论文第一作者，民族地区生态环境国家民委重点实验室为第一署名单位。该研究得到了国家自然科学基金项目（32370407, 31870316 & 31761143001）、云南省科技厅和高黎贡山国家级自然保护区保山管护局项目（202305AF150121 & GBP-2022-01）等的支持。

纪圆圆博士在采集金丝桃