2023年9月26日，國(guó)際期刊Advanced Science（先進(jìn)科學(xué)）在線(xiàn)發(fā)表了中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所張金蘭研究員和蔣建東院士團(tuán)隊(duì)題為“Scutellarin Rescued Mitochondrial Damage through Ameliorating Mitochondrial Glucose Oxidation via the Pdk-Pdc Axis”（ 燈盞乙素通過(guò)調(diào)控Pdk-Pdc軸及線(xiàn)粒體有氧糖代謝挽救線(xiàn)粒體損傷）的研究論文。該研究首次發(fā)現(xiàn)了燈盞乙素靶向腦組織線(xiàn)粒體丙酮酸脫氫酶激酶-丙酮酸脫氫酶復(fù)合物軸（PDK2-PDC）調(diào)控線(xiàn)粒體有氧代謝，挽救受損的線(xiàn)粒體，進(jìn)而發(fā)揮神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)的作用。
燈盞乙素（4',5,6-羥基異黃酮-7-葡萄糖醛酸）是燈盞花（Erigeron breviscapus）的主要成分，已有研究證實(shí)燈盞乙素在心腦血管疾病治療方面具有廣泛的藥理活性，臨床已用于治療心腦血管、癡呆等疾病。探究燈盞乙素發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用的機(jī)制和關(guān)鍵靶點(diǎn)具有重要價(jià)值。線(xiàn)粒體是細(xì)胞的能量工廠，線(xiàn)粒體生物能缺陷及其導(dǎo)致的葡萄糖基礎(chǔ)代謝降低是促進(jìn)神經(jīng)退行性病變等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的關(guān)鍵病理生理調(diào)節(jié)因子之一。神經(jīng)細(xì)胞和腦組織的功能高度依賴(lài)線(xiàn)粒體功能，神經(jīng)遞質(zhì)代謝與神經(jīng)細(xì)胞的能量代謝密切相關(guān)。
研究團(tuán)隊(duì)建立了靶向線(xiàn)粒體代謝及功能的活性成分發(fā)現(xiàn)和藥效評(píng)價(jià)方法：首先基于活細(xì)胞能量代謝分析發(fā)現(xiàn)對(duì)線(xiàn)粒體有氧糖代謝有調(diào)控作用的活性物質(zhì)，同時(shí)開(kāi)展亞細(xì)胞水平線(xiàn)粒體蛋白組學(xué)和13C同位素標(biāo)記代謝流示蹤研究，明確活性物質(zhì)調(diào)控的代謝物流向和通量，以及調(diào)控的代謝酶。然后基于激酶活性分析、質(zhì)譜分析和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)確證蛋白-活性成分的結(jié)合作用及結(jié)合口袋，最終發(fā)現(xiàn)燈盞乙素靶向腦組織線(xiàn)粒體PDK2-PDC調(diào)控線(xiàn)粒體有氧代謝，提升線(xiàn)粒體膜電位水平并降低線(xiàn)粒體損傷，對(duì)腦缺血大鼠的神經(jīng)損傷具有保護(hù)作用。該研究探索了通過(guò)調(diào)控PDK2-PDC軸治療神經(jīng)損傷和認(rèn)知障礙的新潛在治療方法，研究結(jié)果表明改善線(xiàn)粒體能量代謝缺陷的活性成分對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療具有重要價(jià)值。
圖. 燈盞乙素靶向調(diào)控PDK2-PDC軸影響線(xiàn)粒體葡萄糖氧化代謝發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用
張金蘭研究員和蔣建東院士為該論文的共同通訊作者；生寧副研究員、博士研究生張智慧與鄭浩是該論文的共同第一作者。該項(xiàng)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目（82204341），中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)與健康科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目（2022-I2M-2-002）和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃 （2019YFC1708901）的經(jīng)費(fèi)支持。
論文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202303584
