原标题：我们为什么要从海洋放线菌这一天然资源宝库中“淘金”呢？
海洋是地球上生命的起源地，占地球表面积的71%，蕴藏着极其丰富多样的自然资源。海洋环境具有不同于陆地环境的高盐、高压、低温和贫营养的特点，孕育了丰富的生物资源，决定了海洋生物在新陈代谢、生存方式、信息传递和适应机制等方面的显着特征。. 海洋微生物作为海洋物种多样性的重要组成部分，在长期的生物进化过程中也产生了不同于陆地生物的遗传多样性和代谢多样性，提高了海洋微生物生产新型活性药物的能力。铅化合物的概率。其中，
近日，中国科学院南海海洋研究所课题组在美国化学会期刊《有机快报》（《有机化学快报》）上以封面文章的形式发表新成果。具有抗菌和抗肿瘤生物活性的新型硫缩环生物碱达松霉素及其化学结构通过质谱（MS）、核磁共振波谱（NMR）和X射线单晶衍射进行了阐明。罕见的6/6/6/6多环稠合萘醌[2,3-e]哌嗪[1,2-c]硫代吗啉新骨架。本研究拓展了生物碱类天然产物的结构类型，突出了海绵来源放线菌在发现具有新结构的活性天然产物中的重要研究价值（图1）。
图 1 两种新型骨架硫代稠环生物碱达松霉素的化学结构及本期有机快报封面
那么，我们为什么要从自然资源宝库海洋放线菌中“淘金”呢？
海洋天然产物是重要的药物宝库
天然产物是生物体内产生的具有重要生理功能或生物活性的化学成分，一般也称为天然有机化合物。结构新颖、活性独特的天然产物是众多临床药物和新药先导化合物的重要来源之一。2020年，David J. Newman和Gordon M. Cragg对过去39年美国食品药品监督管理局（FDA）批准的药物进行了统计整理，发现超过45%的药物来源于天然产物及其衍生物，尤其是抗菌和抗肿瘤药物（图2a）。可见，天然产物研究在新药研发领域具有至关重要的作用和举足轻重的地位。
海洋来源的天然产品在长期抗击疾病中发挥着至关重要的作用。研究表明，海洋为人类提供了3万多种结构新颖或活动良好的天然产物，且呈逐年增加的趋势。目前，已有18个海洋源性活性天然产物或其衍生物获美国、欧盟和日本药监局批准作为抗肿瘤、抗病毒和抗菌药物上市销售，包括头孢菌素C、阿糖胞苷、阿糖胞苷、齐考诺肽, eriklin mesylate, brentuximab 等。此外，还有 20 多个海洋新药在研 ?、II 期和 III 期临床试验。中国科学家在海洋药物研发领域也做出了巨大贡献，
海洋放线菌是海洋衍生天然产物的重要生产者
结构新颖、活性显着的天然产物一直被视为药物或药物先导化合物的重要来源，在创新药物的开发中发挥着非常重要的作用。1928年，英国细菌学家亚历山大·弗莱明从青霉菌中发现了青霉素，这种青霉素具有抗革兰氏阳性菌的作用，因此获得了1945年的诺贝尔生理学或医学奖。青霉素的发现成为微生物代谢物应用于临床研究的里程碑，从此进入了从微生物中寻找新药的新时代。美国微生物学家 Selman A. Waksman 建立了发现和筛选抗生素的现代方法，并于 1943 年从链霉菌中发现了具有抗结核生物活性的链霉素，并随后从放线菌类抗生素如氯霉素、氯霉素、四环素和新霉素中发现红霉素，并因此获得1952年诺贝尔生理学或医学奖。1971年，中国科学家屠呦呦从中药青蒿中发现并研制出用于治疗疟疾的青蒿素，挽救了数百万人的生命。阿维菌素科学家 William C. Campbell 和 Satoshi ōmura 分享了 2015 年诺贝尔生理学或医学奖。结构新颖、活性显着的天然产物逐渐受到科学家的关注，进入快速发展阶段（图3）。中国科学家屠呦呦从中药青蒿中发现并研制出用于治疗疟疾的青蒿素，挽救了数百万人的生命。阿维菌素科学家 William C. Campbell 和 Satoshi ōmura 分享了 2015 年诺贝尔生理学或医学奖。结构新颖、活性显着的天然产物逐渐受到科学家的关注，进入快速发展阶段（图3）。中国科学家屠呦呦从中药青蒿中发现并研制出用于治疗疟疾的青蒿素，挽救了数百万人的生命。阿维菌素科学家 William C. Campbell 和 Satoshi ōmura 分享了 2015 年诺贝尔生理学或医学奖。结构新颖、活性显着的天然产物逐渐受到科学家的关注，进入快速发展阶段（图3）。
图 3 天然产物研究领域获得诺贝尔生理学或医学奖的科学家
次生代谢物是微生物在一定生长期内产生的物质，对微生物的生命活动没有确定的作用。微生物的次级代谢产物是天然产物的重要组成部分，是药物和前药的重要来源之一。近年来，新疾病和耐药病原体的出现削弱了现有抗生素药物的临床疗效。因此，开发具有新的作用机制或显着活性的药物变得越来越重要。在海洋微生物中，海洋放线菌的次生代谢产物种类丰富，结构复杂，几乎涵盖了所有类型的化合物。作为发现活性先导化合物的热门资源，海洋放线菌引起了研究人员的极大关注。Salinosporamide A 是从海洋独有的热带放线菌中分离得到的，对多种肿瘤细胞系具有很强的细胞毒活性，已被美国 FDA 批准为治疗多发性骨髓瘤和恶性胶质瘤的孤儿药。该药物进入III期临床试验研究。从 Verrucosispora sp. 中发现的 abyssomicin C。具有良好的抑制耐药金黄色葡萄球菌生长的生物活性，是文献报道的第一个抑制对氨基苯甲酸生物合成的天然产物。因此，海洋放线菌次生代谢产物种类丰富、结构新颖、活性独特，具有广阔的应用前景和潜在的市场价值，
海绵共生放线菌是海洋放线菌的重要组成部分
海绵是最原始的多细胞动物之一。化石记录可追溯到寒武纪时期，已发展到10000多种。作为一种固着的、多孔的滤食性生物，海绵极易被其他海洋生物捕获和捕食，但它们在恶劣的海洋环境中生存的能力可能取决于它们独特的化学防御策略。目前，从海绵提取物中分离得到的天然产物往往具有独特的结构骨架或显着的生理功能，可用于药物开发和作为有机合成或半合成化学中间体，具有很大的药物先导潜力。美国化学家维尔纳伯格曼从佛罗里达水域生长的海绵中分离出抗病毒阿糖腺苷和抗癌药物阿糖胞苷的先导化合物。阿糖腺苷成为第一个来源于海洋天然产物的抗病毒药物并成功上市。日本平田义正教授团队从日本黑海绵中分离出具有显着细胞毒活性的软软骨素，并衍生为抗肿瘤药物艾日布林，成为治疗转移性乳腺癌和脂肪肉瘤的天然产物。在软组织肉瘤等癌症领域取得重大突破。日本平田义正教授团队从日本黑海绵中分离出具有显着细胞毒活性的软软骨素，并衍生为抗肿瘤药物艾日布林，成为治疗转移性乳腺癌和脂肪肉瘤的天然产物。在软组织肉瘤等癌症领域取得重大突破。日本平田义正教授团队从日本黑海绵中分离出具有显着细胞毒活性的软软骨素，并衍生为抗肿瘤药物艾日布林，成为治疗转移性乳腺癌和脂肪肉瘤的天然产物。在软组织肉瘤等癌症领域取得重大突破。
海绵共生微生物还可以产生结构丰富多样的次级代谢产物，具有重要的药用开发潜力。通过在海绵中积累或释放到环境中，它们在抵御捕食者、病原微生物和抗粘附方面发挥着重要作用。或缺乏。此外，海绵的化学防御物质也可能来源于共生微生物群落分泌的代谢物。大量证据表明，海绵状共生微生物，尤其是海绵状共生放线菌，是具有多种化学结构和重要药物开发潜力的次级代谢产物的真正生产者（图 4）。目前已从海绵中分离鉴定出种类繁多的放线菌，包括链霉菌、糖单孢菌属、假单孢菌属和诺卡氏菌属。从海绵放线菌中分离得到的天然产物也表现出多种结构类型和良好的生物活性，包括吲哚生物碱、二酮哌嗪、聚酮和α-吡喃酮。
图 4. 海绵相关放线菌是新型海洋天然产物的重要来源
“剑自磨而磨，梅花香自苦寒来。” 从海绵共生菌的共生放线菌中挖掘和发现结构新颖、活性显着的次生代谢物具有一定的价值和意义，值得广大科研人员不断的努力和汗水。
中国科学院南海海洋研究所2019级研究生张新亚和2018级博士生陈思强为共同第一作者，在张长生研究员指导下完成张海波副研究员。研究工作得到了海南省重大科技计划项目、国家自然科学基金、科技部重点研发项目、国家前沿科学重点研究项目的支持。科学院、南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）人才团队引进的重大项目等共同资助的项目。
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张新亚，#陈思强，#张丽萍，张庆波，张文军，陈玉婵，张伟民，张海波，*张长生。*达松霉素 A 和 B，多环硫生物碱，来自海绵来源的达松维尔拟诺卡氏菌 SCSIO 40065[J ]。有机快报 2021, 23(8): 2858-2862。
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法国化学家盖格（Geiger）便从苹果树的根皮中分离出了一种有机化合物，因为是从苹果的根皮中分离出来所以就把它命名为根皮苷，随后的研究发现根皮苷也还存在于苹果树的嫩枝和树叶中。根皮苷之所以使人产生糖尿