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悉尼大学学者首次测量黄连素对细胞的影响

陈楚华

2019-11-07 17:49:11

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悉尼大学学者近期开展的研究涵盖了对黄连素作用于细胞影响的首次测量，该研究结果11月5日发表在权威期刊《细胞》杂志子刊《细胞报告》（Cell Reports）上。

黄连素是一种重要的生物碱，是我国应用已久的中药。可从黄连、黄柏、三颗针等植物中提取。黄连素能对抗病原微生物，对多种细菌如痢疾杆菌、结核杆菌、肺炎球菌、伤寒杆菌及白喉杆菌等都有抑制作用，其中对痢疾杆菌作用最强，常用来治疗细菌性胃肠炎、痢疾等消化道疾病。

由悉尼大学 “莱昂纳德·乌尔曼代谢系统生物学讲席教授”大卫·詹姆斯、悉尼大学在读博士生艾丽斯·尼达姆等发表在《细胞报告》上的论文《Phosphoproteomics of Acute Cell Stressors Targeting Exercise Signaling Networks Reveal Drug Interactions Regulating Protein Secretion》（https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(19)31294-X#secsectitle0030）中提到研究人员首次测量了黄连素对细胞的影响。

该论文的第一作者艾丽斯·尼达姆分享了有关对黄连素研究的起因和经过。

问：为什么会在研究中加入对黄连素的分析？

艾丽斯：我们的研究测量了一组导致细胞急性应激的治疗方法的整体效果。我们的目的是研究细胞对刺激的反应，这些反应与运动产生的反应有关。

选择黄连素是因为有报道称黄连素能激活腺苷酸活化蛋白（AMPK）激酶，这与我们的研究有关，因为AMPK激酶在运动中被激活。重要的是，该实验还让我们了解了有关治疗作用的更多信息。尽管我们不知道黄连素调节细胞信号传导的程度，但由于人服用黄连素，这使得我们对黄连素特别感兴趣。

问：论文中测量黄连素对细胞的影响尚属全球首次，这是如何做到的？

艾丽斯：我们使用了基于质谱的磷酸化蛋白质组学，以无偏方式测量了蛋白质上的数千个磷酸化位点。这样可以读出细胞的功能，非常接近表型结果。黄连素调节培养的肌肉样细胞中385种磷酸肽的丰度。这给出了由黄连素激活的信号传导的全局图，这是我们所知第一次被测量。

我们测量了作为AMPK激活剂的六种不同治疗方法的效果，让我们比较了它们的效果。黄连素和DNP对特定的AMPK激活剂A-769662和AICAR调节了一组额外的磷酸位。由于这些磷酸位点不是AMPK的靶标，因此表明黄连素可激活AMPK的其他激酶。这是有道理的，因为黄连素和DNP被认为是通过线粒体应激激活AMPK的，所以其他途径也可以被这种刺激激活。补充数据中提供了所有受管制的磷酸酯类，以供参阅。

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