微生物是各种药物先导化合物的重要来源,其中,真菌和放线菌占有不可替代的位置。由于较好的化学多样性和良好的生物活性,青霉属、曲霉属真菌以及稀有放线菌越来越吸引人的眼球。但是随着对微生物次生代谢产物研究的日益普遍,从普通菌株中分离得到新颖结构和药物先导化合物的几率越来越小,特殊环境来源的微生物逐渐受到研究者的重视。土壤是微生物的重要栖息地。湿地土壤的地理位置特殊且蕴含丰富的物种多样性,是微生物的重要来源,也是微生物新颖活性成分的重要来源。本论文以来源于不同湿地土壤的真菌和稀有放线菌为研究对象,对其次生代谢产物进行研究。主要内容包括:湿地土壤真菌和稀有放线菌的分离、纯化、鉴定及筛选;两株真菌和一株稀有放线菌次生代谢产物的分离与结构鉴定;微生物次生代谢产物生物活性研究。具体研究内容如下:1.湿地土壤菌株的分离、纯化、鉴定及筛选通过分离纯化四份湿地土壤中的真菌,共得到真菌157株。利用LC-MS对其中153株进行化学多样性分析,优选25株化学丰富度较高的菌株进行测序。结合测序结果、化学丰富度以及文献调研选择了两株真菌（Penicillium oxalicum GY1和Aspergillus niger GY1）进行次生代谢产物的研究;通过对三份湿地土壤样品中的稀有放线菌进行分离纯化,共得到细菌228株。利用LC-MS对其中158株进行化学多样性分析,优选33株化学丰富度较高的菌株进行测序,测序结果显示其中存在稀有放线菌11株。结合测序结果、化学丰富度以及文献调研选择了一株稀有放线菌（Nocardia soli W1）进行次生代谢产物的研究。2.两株真菌及一株稀有放线菌的化学成分研究通过对所选菌株的发酵液和菌丝进行萃取,综合运用多种色谱技术（大孔树脂色谱、反向硅胶色谱、凝胶色谱和硅胶等）和多种光谱分析技术（ESIMS,NMR,CD,OR等）,从草酸青霉Penicillium oxalicum GY1中共分离鉴定了9个化合物（C-1～C-9）,包括2个新化合物,分别为1个偶氮类化物（C-1）和1个isochroman carboxylic acid类化合物（C-3）、2个新天然产物（C-2、C-4）和5个已知化合物。其中,天然来源的偶氮化合物报道较少,且化合物C-2的立体构型为首次报道;从黑曲霉中共分离鉴定了15个合物（H-1～H-15）,化合物涵盖了聚酮类、萘并吡喃酮二聚体、二酮哌嗪杂二聚体和酰胺类等类型;从稀有放线菌诺卡氏菌Nocardia soli W1中共分离鉴定了25个化合物（N-1～N-25）,化合物涵盖了简单苯取代类、核苷类、环肽类、嗜氮酮类和13环聚酮醚类等类型。3.生物活性研究对来自草酸青霉、黑曲霉和诺卡氏菌的部分单体进行了体外抗肿瘤活性研究。结果显示化合物C-4对人食管癌细胞OE19有较好的增殖抑制作用,IC₅₀为5.50μM;H-1对人肺腺癌细胞A549、人乳腺癌细胞MCF-7和人结肠癌细胞HCT116的细胞毒活性较好,半抑制浓度分别为4.29、1.77和1.84μM;H-2对MCF-7的细胞毒活性最强(IC₅₀=0.44μM)。进一步研究发现,化合物H-1对人三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231的增殖抑制作用明显(IC₅₀=0.97μM),且对正常乳腺上皮细胞毒性较小(IC₅₀>50μM)。故对H-1抑制MDA-MB-231细胞增殖的机制进行了初步研究。结果表明MDA-MB-231细胞的死亡与H-1诱导细胞周期阻滞（G₂/M）和诱导细胞凋亡有关。细胞的凋亡与线粒体膜电位（MMP）下降、相关凋亡蛋白含量变化以及细胞内活性氧（ROS）含量的增加有关。在LPS诱导的BV2细胞NO释放抑制实验中,化合物H-2、H-9和H-10显示了较好的抑制NO释放活性(IC₅₀=8.88,7.23,7.30μM),与阳性药相当,表明上述3个单体可能具有潜在的抗神经炎症活性。综上,本课题总共从湿地土壤中分离得到157株真菌,228株细菌,包括11株稀有放线菌。从两株真菌（Penicillium oxalicum GY1和Aspergillus niger GY1）和一株稀有放线菌（Nocardia soli W1）中共分离鉴定得到49个化合物,其中有2个新化合物（C-1、C-3）和2个新天然产物（C-2、C-4）。后期对得到的部分单体进行细胞毒活性筛选和LPS诱导小胶质BV2细胞NO释放抑制活性筛选。体外活性结果表明,化合物C-4、H-1和H-2有较好的肿瘤细胞毒活性;化合物H-2、H-9和H-10有较好的LPS诱导BV2细胞NO释放抑制活性。最后对化合物H-1诱导MDA-MB-231细胞死亡的作用机制做了初步研究,发现其与诱导细胞周期阻滞和诱导细胞凋亡有关,细胞凋亡诱导的作用可能与线粒体途径有关。本论文丰富了对湿地土壤微生物化学成分及其生物活性的认识,也为微生物次生代谢产物的系统研究提供了思路。