在國家自然科學基金重點項目等資助下，我校民族醫(yī)藥學院、藥學院/現(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)學院、西南特色中藥資源國家重點實驗室張藝研究員團隊在微流控芯片-質(zhì)譜聯(lián)用探究烏頭堿神經(jīng)毒性機制研究領(lǐng)域取得進展，相關(guān)研究成果以“Neurotoxicity mechanism of aconitine in HT22 cells studied by microfluidic chip-mass spectrometry”為題，于2022年11月23日發(fā)表在《Journal of pharmaceutical analysis》期刊。該研究利用微流控芯片-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)（Chip-MS）探究了藏藥鐵棒錘中烏頭堿的神經(jīng)毒性機制，為烏頭類藥物的毒性研究提供了新的研究策略。我校藥學院/現(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)學院2020級直博生張英睿和2021級博士生陳詩雨為論文并列第一作者，民族醫(yī)藥學院張藝研究員和清華大學林金明教授為共同通訊作者，西南特色中藥資源國家重點實驗室為第一單位。
鐵棒錘Aconitum pendulum Busch.作為具有大毒大效的傳統(tǒng)藏藥，用藥歷史悠久。研究表明，烏頭堿是鐵棒錘中主要的效毒雙性成分，具有中樞神經(jīng)系統(tǒng)毒性，但其神經(jīng)毒性作用機制尚待深入揭示。本研究選擇HT22細胞為研究對象，以興奮性氨基酸引發(fā)的神經(jīng)毒性為切入點，應(yīng)用Chip-MS實時在線監(jiān)測細胞代謝產(chǎn)物的變化；同時利用分子生物學技術(shù)檢測Ca2+、氧化應(yīng)激和細胞凋亡相關(guān)指標，探究烏頭堿的神經(jīng)毒性機制。研究結(jié)果表明，烏頭堿誘發(fā)的神經(jīng)毒性主要與谷氨酸和天冬氨酸引起的興奮性毒性有關(guān)。烏頭堿作用于HT22細胞能引起胞外谷氨酸和天冬氨酸含量升高，導致乳酸的堆積和葡萄糖的消耗，提示糖酵解增強。通過Chip-MS技術(shù)對谷氨酸和乳酸含量的動態(tài)變化過程進行實時在線監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，在烏頭堿作用下相關(guān)細胞代謝物的整體水平均有升高。胞外谷氨酸的激增會進一步導致Ca2+內(nèi)流，致使胞內(nèi)Ca2+超載，同時引起一系列氧化應(yīng)激反應(yīng)，最終通過調(diào)控Bax/Bcl-2蛋白比值導致細胞凋亡。值得注意的是，興奮性毒性、Ca2+超載以及氧化應(yīng)激三者之間相互影響，存在著一定的串擾關(guān)系，進一步加劇烏頭堿的神經(jīng)毒性作用。
該成果得到國家自然科學基金重點項目（No. 82130113, 22034005）、國家自然科學基金面上項目(No. 81973569)、國家重點研發(fā)計劃項目(No. 2021YFF0600700)等資助。
原文鏈接： https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095177922001204
（供稿：民族醫(yī)藥學院）