五味子屬植物在民間常用于治療失眠、消除疲勞、增加智力以及鎮(zhèn)靜安神等。五味子(Schisandra chinensis)作為一種著名中藥在中國(guó)已有上千年的使用歷史。很多研究表明木脂素類(lèi)化合物是五味子中主要活性成分,然而五味子也含有大量的三萜類(lèi)化合物,如尼哥納樂(lè)酸(nigranoic acid, SBB1)等,在神經(jīng)藥理學(xué)上卻鮮有報(bào)道。
鈣離子(Ca2+)作為第二信使把外源信號(hào)轉(zhuǎn)變成胞內(nèi)信號(hào),導(dǎo)致一系列胞內(nèi)事件及生理反應(yīng)的發(fā)生,如基因表達(dá)、細(xì)胞凋亡、肌肉收縮等。研究表明Ca2+的信使功能是通過(guò)調(diào)控細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。近日,中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所羅懷容研究組和孫漢董研究組合作,利用神經(jīng)細(xì)胞株P(guān)C12細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)五味子中三萜類(lèi)化合物的神經(jīng)藥理活性及其作用機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn),SBB1呈時(shí)間和劑量依賴(lài)性誘導(dǎo)分化PC12細(xì)胞內(nèi)Ca2+ 濃度升高,并且去除細(xì)胞培養(yǎng)基中Ca2+后SBB1的鈣流作用被顯著抑制。SBB1促進(jìn)胞內(nèi)Ca2+ 濃度升高后可誘導(dǎo)一氧化氮(NO)產(chǎn)生,并呈Ca2+依賴(lài)性。SBB1通過(guò)Ca2+-鈣調(diào)蛋白通路激活細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶ERK1/2磷酸化,并且顯著增強(qiáng)腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子BDNF和即刻早期基因c-fos基因的表達(dá)。
綜上所述,研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)SBB1可能通過(guò)鈣流促進(jìn)NO產(chǎn)生和刺激ERK1/2蛋白磷酸化,并進(jìn)一步影響B(tài)DNF和c-fos基因的表達(dá)。在神經(jīng)系統(tǒng)疾病如阿爾茨海默氏癥和抑郁癥病人中,腦內(nèi)BDNF表達(dá)水平非常低,而c-fos基因的表達(dá)水平與學(xué)習(xí)記憶密切相關(guān)。因此,此研究結(jié)果對(duì)五味子中三萜類(lèi)化合物的生物活性研究提供了新思路。
上述研究結(jié)果以Effect of nigranoic acid on Ca2+ influx and its downstream signal mechanism in NGF-differentiated PC12 cells 為題在線(xiàn)發(fā)表于Journal of Ethnopharmacology 。
該研究工作得到中國(guó)科學(xué)院百人計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和云南省基金的資助。
SBB1促進(jìn)腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的表達(dá)
