丹參CYP94B50基因亞細(xì)胞研究現(xiàn)狀及意義

朱麗艷

摘要：丹參是我國傳統(tǒng)中藥材，如何提高丹參產(chǎn)量及品質(zhì)是其應(yīng)用中亟待解決的重要問題。介紹丹參資源利用與研究現(xiàn)狀，闡述基于細(xì)胞色素P450的中藥材研究方法，根據(jù)多年實踐經(jīng)驗，總結(jié)丹參CYP94B50基因亞細(xì)胞研究現(xiàn)狀及意義，以期為丹參進一步研究提供參考。

關(guān)鍵詞：丹參;CYP94B50;基因亞細(xì)胞;研究現(xiàn)狀;意義

中圖分類號：R285? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1674-1161（2021）03-0056-02

丹參是我國傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)中研究最為深入的中藥材之一，其主要活性成分為丹參酮類和丹酚酸類物質(zhì)，可以預(yù)防和治療心腦血管等疾病，還具有保護內(nèi)皮層細(xì)胞、促進組織修復(fù)和再生、抗凝血、降血糖、保肝、抗心律失常等作用。丹參藥用價值極高，以丹參片、丹參滴丸、丹參膠囊等多種形式應(yīng)用，還可做藥膳。近年來丹參需求量日益增大，種植區(qū)域和種植面積隨之?dāng)U展，但藥農(nóng)過于注重產(chǎn)量而忽視了藥材品質(zhì)及藥性，導(dǎo)致丹參品質(zhì)下降、藥性減弱，引起相關(guān)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。市場迫切需要數(shù)量豐富且品質(zhì)高的丹參植物資源，但耕地有限，因此應(yīng)用基因工程、代謝組技術(shù)等生物領(lǐng)域的技術(shù)方法來提高丹參植物單株產(chǎn)量及品質(zhì)是很好的解決途徑。本課題根據(jù)多年研究丹參CYP94B50基因亞細(xì)胞的實踐經(jīng)驗，總結(jié)丹參CYP94B50基因亞細(xì)胞研究現(xiàn)狀及研究意義，以期為丹參相關(guān)研究提供參考。

1 丹參資源利用與研究現(xiàn)狀

1.1 資源利用現(xiàn)狀

丹參在臨床上功效主治突出，應(yīng)用廣泛，市場需求量不斷上升。然而野生丹參資源將近枯竭，已無法滿足市場需求，目前用于醫(yī)療的丹參大多為栽培品。由于中藥材的道地性，不同區(qū)域種植的丹參品種、性狀、藥用價值、采收加工及炮制方法大不相同，加上重金屬污染、農(nóng)藥殘留等問題，造成丹參品質(zhì)下降;另外，部分商戶在利益的驅(qū)使下弄虛作假，導(dǎo)致丹參品質(zhì)參差不齊。丹參臨床治療效果不理想，使人們形成中藥治療疾病沒有效果的錯誤認(rèn)知。

1.2 研究現(xiàn)狀

科研人員對丹參開展深入研究，在丹參的化學(xué)成分分析與提取分離、藥理研究、臨床應(yīng)用等方面不斷取得新進展。

1） 丹參的化學(xué)成分包括水溶性酚酸類化合物和脂溶性丹參酮類化合物兩部分。早期對丹參脂溶性成分（包括丹參酮IIA、丹參酮IIB、丹參酮I、隱丹參酮I、羥基丹參酮、丹參羥基酯、二氫丹參酮I、異丹參酮I、異丹參酮II、異隱丹參酮、二氫丹參酮I等）研究較多，普遍認(rèn)可丹參酮由位于細(xì)胞質(zhì)中的甲羥戊酸途徑和位于質(zhì)體中的甲羥戊酸途徑合成。近年對丹參水溶性成分（主要為酚酸類化合物）研究較多，結(jié)構(gòu)為β-3，4-二羥基苯乳酸的丹參素是酚酸類化合物的基本構(gòu)成，從結(jié)構(gòu)上看迷迭香酸是咖啡酸與丹參素的二聚物，而丹酚酸A，B均由迷迭香酸構(gòu)成，因此認(rèn)為迷迭香酸可能是其他更復(fù)雜丹酚酸類化合物的代謝前體。丹參酮類化合物和丹酚酸類化合物生源途徑仍需進一步發(fā)掘和研究。

2） 丹參有效成分提取分離的傳統(tǒng)方法有浸漬法、滲漉法、煎煮法，但這些方法提取率低、使用范圍有限，且容易破壞不耐熱的丹酚酸類及其他有效成分。經(jīng)過努力，科研人員探索出提取效率高、節(jié)約溶媒、操作簡便且安全的現(xiàn)代提取分離方法，主要有動態(tài)階段逆流提取、超臨界流體萃取、微波萃取、大孔吸附樹脂法、凍干法、超聲法等。

3） 在藥理研究和臨床應(yīng)用方面，科研人員根據(jù)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)丹酚酸類成分具有抗血小板凝聚、抗血栓形成、改善微循環(huán)的作用，臨床上可用于治療冠心病和心絞痛。近年來研究證實丹參具有抗纖維化作用，可用于慢性肝炎治療等方面。此外，丹參酮具有抗乙型肝炎減毒、抗菌消炎、抗?jié)冏饔茫芍委熂毙砸认傺?、慢性咽炎、皮膚病，輔助治療惡性腫瘤。

2 細(xì)胞色素氧化酶研究現(xiàn)狀

2.1 細(xì)胞色素P450概述

細(xì)胞色素P450是廣泛存在于生物體內(nèi)的一組結(jié)構(gòu)和功能相關(guān)的超家族基因編碼的含鐵血紅素同工酶，屬于血紅蛋白類酶，主要存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體高爾基體等細(xì)胞器膜上，具有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣、催化底物復(fù)雜和反應(yīng)類型多樣等特性，參與內(nèi)源性和包括藥物、環(huán)境化合物在內(nèi)的外源性物質(zhì)的代謝，因其在波長450 nm處有最大吸收峰而命名。近年來對其結(jié)構(gòu)和功能尤其是在藥物代謝中的作用研究有較大進展。

2.2 細(xì)胞色素P450分類及作用

細(xì)胞色素包括植物細(xì)胞色素、動物細(xì)胞色素、細(xì)菌細(xì)胞色素、真菌細(xì)胞色素。根據(jù)氨基酸序列同源性的比例不同分為族（40%及以上）和亞族（55%及以下和55%以上兩類）。本課題研究的丹參CYP94B50基因?qū)儆贑YP94亞家族。

細(xì)胞色素P450作為一種末端加氧酶具有廣泛的催化活性，與丹參酮類化合物的生物合成過程密切相關(guān)，在此途徑中細(xì)胞色素P450起到修飾作用，使前體物質(zhì)最終轉(zhuǎn)化成丹參酮類化合物。可見，細(xì)胞色素P450的基因克隆和功能研究對于解析萜類生物合成途徑具有重要作用。

3 基于細(xì)胞色素P450的丹參研究現(xiàn)狀

近年來，對細(xì)胞色素P450的結(jié)構(gòu)、功能特別是對其在次生代謝途徑中的功能研究取得了較大進展。科研人員已在丹參中鑒定到3個細(xì)胞色素P450參與丹參酮生物合成途徑，據(jù)推測，細(xì)胞色素P450在進一步的結(jié)構(gòu)修飾中仍然發(fā)揮重要作用;此外，還可能有其他細(xì)胞色素P450參與丹參酮的生物合成。細(xì)胞色素P450研究主要集中在丹參的有效成分和制劑上，有研究表明，細(xì)胞色素P450的基因表達(dá)會因丹參酮劑量不同而受到影響;丹參中提取的活性單體不僅能在體外抑制細(xì)胞色素P450的活性，也能在體內(nèi)誘導(dǎo)其活性;丹參制劑如復(fù)方丹參片對細(xì)胞色素P450的活性也有不同程度的影響。

4 丹參CYP94B50基因亞細(xì)胞研究意義

我國自古以來一直使用中藥預(yù)防治療疾病，但隨著社會發(fā)展，生產(chǎn)簡易、成本較低、服用方便、口感良好、療效快捷的西藥相繼而出，傳統(tǒng)中藥面臨的問題越來越多。近年來，國家越來越注重傳統(tǒng)中醫(yī)藥的使用與普及，許多學(xué)者更多地進行中藥研究，臨床上中藥治愈的病例越來越多。如何更充分地激活中藥藥效、發(fā)揮中藥藥理作用及挖掘中藥更多的療效一直是科研人員關(guān)注的焦點。

許多中藥材有效成分對細(xì)胞色素P450具有調(diào)節(jié)作用，為中藥的相惡相須和配伍研究提供了一種有效的方法。從細(xì)胞色素P450著手研究中藥材，有助于在分子水平探索中藥的作用機制或毒性機制，并且有可能揭示中藥配伍關(guān)系和中西藥之間作用關(guān)系。同時，在臨床上也必須考慮藥物的相互作用，研究中藥材有效成分對細(xì)胞色素P450的調(diào)控作用對于合理安全用藥具有重要的指導(dǎo)作用，對于中醫(yī)藥事業(yè)與國際接軌也有舉足輕重的意義。

丹參的化學(xué)成分復(fù)雜，藥理作用廣泛。從古至今，我國對丹參十分重視，近年來的研究越來越深入，對其化學(xué)成分組成、藥理作用、臨床應(yīng)用等都有了一定的認(rèn)識，在分子水平上也取得新的突破。本課題克隆了丹參CYP94B50的啟動子，并分析其啟動子上具有響應(yīng)光、赤霉素、脫落酸和茉莉酸等多種順式作用元件，發(fā)現(xiàn)這些順式作用元件在擬南芥中均發(fā)揮作用，這一結(jié)果促使從基因?qū)用鎸Φ⑦M行深入了解，從而為丹參進一步研究打下基礎(chǔ)，也為我國其他特色藥用植物基因組研究和重要功能基因的克隆與開發(fā)提供技術(shù)體系，有效保護我國藥用基因資源，促進我國藥物開發(fā)、中藥現(xiàn)代化可持續(xù)發(fā)展。

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Research Status and Significance of Subcellular of CYP94B50 Gene

in Salvia Miltiorrhiza

ZHU Liyan

（Chaoyang County Forestry Seedling Station， Chaoyang Liaoning 122000， China）

Abstract： Salvia miltiorrhiza is a traditional Chinese medicine in China. How to improve the yield and quality of Salvia miltiorrhiza is an important problem to be solved in its application. This paper introduces the utilization and research status of Salvia miltiorrhiza resources， expounds the research methods of traditional Chinese medicine based on cytochrome P450， summarizes the research status and significance of Salvia miltiorrhiza CYP94B50 gene subcellular according to many years' practical experience， in order to provide reference for further study of Salvia miltiorrhiza.

Key words： Salvia miltiorrhiza; CYP94B50; subcellular of gene; research situation; significance