蛇床子的功效與作用及禁忌_中藥蛇床子登上頂級科學期刊封面

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氣道高反應性指的是氣道對各種刺激的過度或過早收縮，這在哮喘病,特別常見，嚴重時可能導致呼吸困難。常規腎上腺素受體激動劑可有效抑制氣道高反應性，但易產生耐藥性。
蛇床子,是一種中藥，是蛇床子的干燥成熟果實。也叫野生胡蘿卜籽。廣泛分布于華東、中南、西南、西北、華北、東北地區。根據中醫理論，蛇床子具有燥濕祛風、殺蟲止癢、溫腎壯陽的功效。
2020年11月24日，中國科學院生物物理研究所衛濤濤課題組與克賴頓大學屠亞平課題組、中國藥科大學曹征宇課題組合作。最新研究論文《蛇床子素改善哮喘患者肺功能的氣道舒張機制和結構基礎》發表在國際頂級學術期刊Science,的子公司《ScienceSignaling雜志》上。
這項研究發現，傳統中藥蛇床子的主要活性成分蛇床子素可以舒張氣道平滑肌、抑制哮喘疾病模型的氣道高反應性,和隨后的確定了蛇床子素的作用靶點是蛋白磷酸二酯酶4(PDE4)在不同水平上從動物模型、組織切片、培養細胞和酶反應；此外，通過共結晶和x射線晶體衍射分析了蛇床子素與PDE4，闡明了蛇床子素抑制PDE4并舒張氣道平滑肌的分子機制,相互作用的結構基礎。該報還被選為當前的封面論文.
蛇床子是廣泛應用于降血壓、祛濕、溫腎的中藥,本研究系統闡述了蛇床子素的主要活性成分蛇床子素在抑制氣道高反應性方面的新作用，并從分子水平分析了其藥理機制，為開發其新的臨床應用提供了研究基礎。

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研究小組發現蛇床子素可舒張平滑肌細胞,并有效抑制氣道高反應性;在腎上腺素受體脫敏模型中，蛇床子素也能保持高效的舒張潛能。
鑒于蛇床子素重要的潛在應用前景，闡明其作用機制尤為重要。研究小組通過結構,分子,細胞,組織和動物實驗.證明了蛇床子素的直接作用靶點為PDE4

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PDE4D5催化域與蛇床子素(a)的復合結構；蛇床子素(b)的化學結構式和電子云密度圖；Cnidil結合PDE4D5催化域中心位點信息(c) 。
氣道平滑肌細胞具有自分泌前列腺素E2(PGE2)的信號通路，激活前列腺素受體產生cAMP，然后激活PKA，磷酸化下游調節蛋白，從而啟動平滑肌細胞松弛。氣道平滑肌細胞中的PDE4是cAMP的主要水解酶，通過降解cAMP抑制松弛信號通路。這些信號分子的協同作用使氣道平滑肌細胞處于舒張和收縮的動態平衡狀態。
結構分析表明，蛇床子素通過競爭結合PDE4的催化活性中心與cAMP，抑制PDE4的水解活性，間接放大氣道平滑肌細胞分泌的PGE2的信號強度，從而舒張平滑肌，抑制外源性刺激引起的氣道高反應性。
gc-image/6fbe62cad4b74410be30dbf9d0a6e053?from=pc">蛇床子素抑制屋塵螨提取物誘導小鼠哮喘疾病模型（A）及RGS2敲除所致小鼠哮喘疾病模型（B）的氣道高反應性。
在屋塵螨提取物誘導小鼠哮喘疾病模型及RGS2敲除所致小鼠哮喘疾病模型中，蛇床子素均可有效抑制氣道高反應性，證明其潛在的藥用價值。

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蛇床子素舒張氣道平滑肌的細胞信號通路示意圖
蛇床子是廣泛應用于降血壓、祛濕、溫腎的中藥，本項研究系統闡述了其主要活性成分蛇床子素抑制氣道高反應性的新功能，并從分子水平解析了其藥理學機制，為開拓其新的臨床應用提供了研究基礎。
衛濤濤課題組的博士生王盛（與屠亞平教授共同培養）與屠亞平課題組的謝燕博士為論文的共同第一作者，衛濤濤研究員、屠亞平教授、曹征宇教授為論文的通訊作者。該研究得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國科學院國際合作基金、生物大分子國家重點實驗室的資助，并得到了生物物理所多個課題組的技術支持。
論文鏈接：
https://stke.sciencemag.org/content/13/659/eaax0273
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