助力藍色藥業(yè)發(fā)展

徐芳芳

近年，隨著世界各國對海洋藥物研究的興起，開發(fā)新穎的海洋生物資源，包括微生物資源，并充分挖掘其潛力越來越成為科學家們的研究重點，張翼就是其中之一。

張翼博士畢業(yè)于中國科學院海洋研究所，2014年7月起被引進到廣東海洋大學，任海洋藥物研究所天然藥物化學室主任。多年來，他從事海洋生物活性物質(zhì)在生物醫(yī)藥、營養(yǎng)保健和環(huán)境友好農(nóng)藥方面的應用基礎(chǔ)研究。他的夢想是，從海洋（微）生物中發(fā)現(xiàn)可防治重大疾病的先導分子，加速藍色藥業(yè)的發(fā)展步伐。

鯊魚鰓部真菌可望抗腫瘤

眾所周知，鯊魚被發(fā)現(xiàn)患惡性腫瘤的幾率非常低，約為百萬分之一，其同類之間因爭奪食物撕咬造成的外傷愈合速度很快，很少導致嚴重微生物感染。科研人員由此推測，鯊魚可能具有強大的化學防御機制。

鯊魚是否存在化學防御機制，如共附生微生物的協(xié)助防御？盡管迄今對于鯊魚共附生微生物研究報道還比較少，但已有研究表明，共附生微生物是有可能參與鯊魚的化學防御的。為了深入研究這個問題，2010年～2012年，張翼作為課題負責人主持了國家自然科學基金青年項目，對鯊魚鰓部共附生真菌中抗腫瘤活性化合物展開了研究。

在上述科學假設(shè)的引導下，他首先帶領(lǐng)研究團隊對分離自兩種鯊魚鰓部的137株可培養(yǎng)真菌進行了形態(tài)類群，研究表明，青霉屬、曲霉屬和毛霉屬為優(yōu)勢種屬。在運用PCR—DGGE技術(shù)對兩種鯊魚鰓部的真菌進行了非培養(yǎng)依賴的菌群組成分析后，張翼發(fā)現(xiàn)，青霉屬為兩種鯊魚鰓部的共同優(yōu)勢分類單元，兩種宿主也有各自獨有優(yōu)勢菌，它們鰓部還棲生有較豐富的劣勢種屬真菌。

為了深入了解菌株生物活性，張翼及其科研團隊以E.coli DDRT、鹵蟲、稻瘟霉、MRSA模型對分離到的可培養(yǎng)真菌進行了活性篩選，發(fā)現(xiàn)相當比例菌株具有抗菌、抗蟲活性及潛在抗腫瘤活性，隨機選取的部分活性菌株也表現(xiàn)出較強的抗MCF-7、Hela、A-549腫瘤細胞的活性。通過對49個活性菌株的ITS rDNA序列的分析，他們發(fā)現(xiàn)，多數(shù)活性菌株來自青霉屬的若干個種，也有部分來自毛霉屬、曲霉屬、毛殼霉屬和其他屬。

在上述基礎(chǔ)上，他們運用TLC、HPLC、生物自顯影、條帶活性跟蹤等方法對活性菌株進行了化學篩選，對代表性菌株進行了HPLC-DAD-MS成分分析與數(shù)據(jù)庫檢索。對幾株活性真菌菌株進行了活性化合物的追蹤分離、結(jié)構(gòu)鑒定與生物活性研究，共分離化合物30余個，已鑒定大部分化合物結(jié)構(gòu)，結(jié)果顯示部分化合物具有較強的抗腫瘤、抗菌、殺蟲等活性。

通過上述項目的開展，張翼及其科研團隊研究發(fā)現(xiàn)，鯊魚鰓部的真菌具有較強的生物活性，可作為抗腫瘤先導化合物的新穎資源，很可能在宿主抗菌、抗蟲、防癌變等化學防御機制中也有一定作用，其中青霉屬作為數(shù)量及生物活性上的優(yōu)勢菌群很可能發(fā)揮了較主要的作用。對具有藥用潛力的鯊魚鰓部共附生真菌進行深入研究，將有可能發(fā)現(xiàn)新穎的活性化合物，用于治療人類惡性腫瘤、病原微生物感染，也有助于進一步揭示鯊魚的化學防御機制，對環(huán)境友好的海水養(yǎng)殖抗菌、抗寄生蟲病害藥物的開發(fā)也有借鑒啟示作用。

深耕海洋藥物領(lǐng)域

為了促進粵東西北地區(qū)高校和科研院所學科建設(shè)、科研成果轉(zhuǎn)化，廣東省面向省外、國外引進重大項目發(fā)展緊缺的拔尖人才，2014年，張翼入選了該培養(yǎng)計劃，這不僅是對其以往科研工作的肯定，也是對他個人的鼓勵。

張翼曾入選遼寧省“百千萬人才工程”、在大連交通大學任環(huán)境與化學工程學院副教授，在德國圖賓根大學有機化學研究所Stephanie Grond實驗室做訪問學者1年，同時也是中國海洋湖沼學會藥學分會理事，美國微生物學會會員，中國化學會會員。

除國家自然科學基金青年項目外，他也先后主持中科院實驗海洋生物學重點實驗室基金、大連市優(yōu)秀青年科技人才基金、中國博士后科學基金一等資助及特別資助等多個項目。在做好科研的同時，張翼筆耕不輟，發(fā)表論文51篇（以第一作者發(fā)表的論文被SCI收錄15篇），獲中國發(fā)明專利6項（第一發(fā)明人2項），合作論文獲遼寧省自然科學學術(shù)成果獎一等獎，是生物技術(shù)通報、African Journal of Biotechnology、Natural Product Communications、Natural Product Research的審稿人。這些在海洋藥物領(lǐng)域默默的付出與努力都為張翼躋身揚帆計劃引進緊缺拔尖人才打下了扎實的基礎(chǔ)。

對于引進緊缺人才項目的實施，張翼已經(jīng)做好了周密的計劃?；趯λ鶑氖骂I(lǐng)域的考察與分析，張翼發(fā)現(xiàn)與腦健康相關(guān)的海洋藥物及營養(yǎng)品是海洋生物活性物質(zhì)研究與開發(fā)的重要新興領(lǐng)域，也是自己所在的廣東海洋大學食品學科重點發(fā)展的研究方向。因此，張翼決定嘗試從海洋生物（包括海洋真菌、南海特別是粵西海域的動植物及水產(chǎn)加工副產(chǎn)物）中尋找有望用于防治抑郁癥、老年癡呆和帕金森氏癥等腦健康相關(guān)疾病的生物活性物質(zhì)，為相關(guān)海洋藥物和營養(yǎng)品的開發(fā)奠定基礎(chǔ)。研究內(nèi)容包括靶酶—細胞—斑馬魚模型等多層次的藥理篩選、活性物質(zhì)的純化制備方法、活性物質(zhì)的化學結(jié)構(gòu)與生物學功能。

為了更好地開發(fā)與腦健康相關(guān)的海洋藥物及營養(yǎng)品，張翼已做好了扎實的準備。在海洋生物資源方面，通過多年來的辛勤工作，他所在的團隊目前積累了規(guī)模超過500株的海洋動植物來源的真菌及其誘變菌株;在活性篩選技術(shù)方面，張翼先后建立了乙酰膽堿酯酶等重要靶酶抑制劑及多類其他活性物質(zhì)的篩選模型，團隊成員在神經(jīng)藥理相關(guān)的細胞及斑馬魚等動物模型搭建上已有多年的雄厚研究基礎(chǔ)。

在海洋天然產(chǎn)物的分析、分離、結(jié)構(gòu)解析與構(gòu)效關(guān)系研究等方面，他也有豐富的經(jīng)驗，已從海洋真菌及海藻中分離純化或半合成、并鑒定了近90個單體化合物（含新化合物24個），包括近20種結(jié)構(gòu)類型。張翼目前正在主持的廣東海洋大學自然科學研究項目著重研究利用多樣化的化學誘導手段，來誘導特色菌株產(chǎn)生更高的化學多樣性。通過項目的實施，張翼有望發(fā)現(xiàn)更多新的活性先導化合物，以加速海洋天然產(chǎn)物的發(fā)現(xiàn)。

在前期工作中，他已發(fā)現(xiàn)多種海藻和真菌提取物具有抑制乙酰膽堿酯酶活性，若干海洋真菌可產(chǎn)生與已知腦健康相關(guān)靶酶（乙酰膽堿酯酶、單胺氧化酶、一氧化氮合成酶）抑制劑結(jié)構(gòu)類似的化合物，可能具有防治神經(jīng)紊亂退行疾病的潛力，這是開發(fā)與腦健康相關(guān)的海洋藥物及營養(yǎng)品的前期基礎(chǔ)。

為了實現(xiàn)自己的科學理想，張翼已帶領(lǐng)這支小小的團隊做好了充分的準備。他期待能夠通過科研項目培養(yǎng)更多的研究生，煉就一支精干的研究團隊，在海洋藥物生物技術(shù)領(lǐng)域有更多的新發(fā)現(xiàn)、新突破，最終服務于社會。雖然這是一塊基礎(chǔ)研究難度大、周期長、見效慢的田地，但“塊塊荒田水和泥，深耕細作走東西”，祝愿他們的踏實苦干能早日收獲。