三七总皂苷对线粒体调控作用的研究进展(1)
[摘要]线粒体是细胞关键的能量来源，在能量合成与释放、细胞功能维持方面具有重要作用。三七总皂苷作为中药三七中最重要的活性成分，具有抗血栓形成、扩血管、降血压、抗炎、抗氧化等作用。国内外研究表明，三七总皂苷参与调节线粒体能量代谢、氧化应激、生物合成、凋亡与自噬及膜通道状态等，故线粒体是三七总皂苷生物活性的重要靶点。该文就三七总皂苷对线粒体的调控作用做一综述。
[关键词] 三七总皂苷； 线粒体； 能量代谢； 氧化应激； 线粒体ATP敏感性钾通道； 线粒体自噬； 线粒体膜通透性转换孔
[Abstract] Mitochondria is the key energy source of cells and plays an important role in energy synthesis and release， and maintenance of cellular functions. As the most important active ingredients in Chinese medicine pseudo-ginseng， Panax notoginseng saponins(PNS) have pharmacological effects on protecting against thrombosis， dilating blood vessels， lowering the blood pressure， anti-inflammation， and antioxidant， etc. Domestic and foreign studies have shown that PNS participates in regulating mitochondrial energy metabolism， oxidative stress， biosynthesis， apoptosis， mitophagy and the status of membrane channels. Therefore， the mitochondria is one of the important targets of PNS. In this paper， the regulation effects of P. notoginseng saponins on mitochondria were reviewed.
[Key words] Panax notoginseng saponins； mitochondria； energy metabolism； oxidative stress； mitochondrial ATP-sensitive K+ channels； mitophagy； mitochondrial membrane permeability transition pore
线粒体是细胞中重要的细胞器，是真核生物细胞进行氧化磷酸化生成能量的场所，对线粒体内Ca2+浓度和pH的维持、介导细胞信号传导、细胞对环境变化的应激反应等也起着非常重要的作用。然而，在衰老、毒性分子等因素的刺激下，线粒体中能量代谢方式发生改变，同时活性氧(reactive oxygen species，ROS)在线粒体内不断积累，当其累积量超过线粒体的承受限度时，便会引发线粒体内多种病理效应：如ROS诱导的ROS进一步释放，线粒体膜上相关通道如线粒体膜通透性转换孔(mitochondrial membrane permeability transition pore，MPTP)与线粒体膜上ATP-敏感性钾通(mitochondrial ATP-sensitive K+ channels，mitoKATP)开放，进而导致线粒体自噬与线粒体途径诱导的凋亡。
三七即五加科植物Panax notoginseng(Burk)F. H Chen的干燥根及根莖，有散瘀止血、消肿定痛的功效。而三七总皂苷(P. notoginseng saponins，PNS)一直被认为是决定三七药效最重要的活性成分[1-2]，其中主要含有人参二醇型皂苷Rb1、人参三醇型皂苷Rg1等皂苷单体及生物碱等成分。近年来，国内外一系列研究表明PNS具有扩张血管、降低心肌耗氧量、抑制血小板凝集、延长凝血时间、清除自由基、抗炎、抗氧化等药理作用。然而迄今为止，有关PNS的研究大部分停留在器官组织或者细胞层面，深入到细胞器如线粒体层面的研究较少，故本研究就PNS对线粒体的作用进行综述，以期为临床应用提供理论依据与治疗靶点。
1 PNS参与线粒体能量代谢的调节
线粒体是细胞内氧化磷酸化和形成ATP的主要场所，细胞生命活动所需能量有95%来自线粒体，故其又被称为细胞的“动力工厂”。线粒体能量代谢方式主要有氧化呼吸链和三羧酸循环(TCA)2种，因此线粒体能量代谢的调节主要通过调节不同能量代谢途径上关键酶的活性来实现[3]。
TCA关键酶主要包括柠檬酸合酶(CS)和细胞色素C氧化酶(COX)。CS广泛分布在原核生物和真核生物中，控制三羧酸循环的入口，可催化乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸[4]。COX是呼吸链中的电子传递和线粒体氧化磷酸化中关键酶的最终复合物，在能量产生中也起重要作用。这2种是限速酶并且是线粒体能量代谢中的关键酶，它们的活性可以反映线粒体能量代谢功能。研究表明，CS和COX的活性降低可诱导氧化应激，进而产生过量的ROS，引起线粒体能量代谢异常与细胞损伤[5]。另有实验证明，在以半乳糖胺和脂多糖诱导的急性肝衰模型的肝细胞凋亡期间，CS和COX的活性增强，说明这些酶通过增强自身活性促进线粒体能量代谢以满足肝细胞凋亡所需能量，从而参与急性肝衰的启动和发展[6]。(杨子平 包怡敏)