丹參CYP94B50基因亞細胞研究現狀及意義

朱麗艷

摘要：丹參是我國傳統中藥材，如何提高丹參產量及品質是其應用中亟待解決的重要問題。介紹丹參資源利用與研究現狀，闡述基于細胞色素P450的中藥材研究方法，根據多年實踐經驗，總結丹參CYP94B50基因亞細胞研究現狀及意義，以期為丹參進一步研究提供參考。

關鍵詞：丹參;CYP94B50;基因亞細胞;研究現狀;意義

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

丹參是我國傳統中醫藥學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，可以預防和治療心腦血管等疾病，還具有保護內皮層細胞、促進組織修復和再生、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用，還可做藥膳。近年來丹參需求量日益增大，種植區域和種植面積隨之擴展，但藥農過于注重產量而忽視了藥材品質及藥性，導致丹參品質下降、藥性減弱，引起相關領域的廣泛關注。市場迫切需要數量豐富且品質高的丹參植物資源，但耕地有限，因此應用基因工程、代謝組技術等生物領域的技術方法來提高丹參植物單株產量及品質是很好的解決途徑。本課題根據多年研究丹參CYP94B50基因亞細胞的實踐經驗，總結丹參CYP94B50基因亞細胞研究現狀及研究意義，以期為丹參相關研究提供參考。

1 丹參資源利用與研究現狀

1.1 資源利用現狀

丹參在臨床上功效主治突出，應用廣泛，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，目前用于醫療的丹參大多為栽培品。由于中藥材的道地性，不同區域種植的丹參品種、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、農藥殘留等問題，造成丹參品質下降;另外，部分商戶在利益的驅使下弄虛作假，導致丹參品質參差不齊。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知。

1.2 研究現狀

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

1） 丹參的化學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，普遍認可丹參酮由位于細胞質中的甲羥戊酸途徑和位于質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，結構為β-3，4-二羥基苯乳酸的丹參素是酚酸類化合物的基本構成，從結構上看迷迭香酸是咖啡酸與丹參素的二聚物，而丹酚酸A，B均由迷迭香酸構成，因此認為迷迭香酸可能是其他更復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掘和研究。

2） 丹參有效成分提取分離的傳統方法有浸漬法、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。經過努力，科研人員探索出提取效率高、節約溶媒、操作簡便且安全的現代提取分離方法，主要有動態階段逆流提取、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用方面，科研人員根據現代醫學研究發現丹酚酸類成分具有抗血小板凝聚、抗血栓形成、改善微循環的作用，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、抗潰瘍作用，可治療急性胰腺炎、慢性咽炎、皮膚病，輔助治療惡性腫瘤。

2 細胞色素氧化酶研究現狀

2.1 細胞色素P450概述

細胞色素P450是廣泛存在于生物體內的一組結構和功能相關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，主要存在于內質網、線粒體高爾基體等細胞器膜上，具有蛋白質結構多樣、催化底物復雜和反應類型多樣等特性，參與內源性和包括藥物、環境化合物在內的外源性物質的代謝，因其在波長450 nm處有最大吸收峰而命名。近年來對其結構和功能尤其是在藥物代謝中的作用研究有較大進展。

2.2 細胞色素P450分類及作用

細胞色素包括植物細胞色素、動物細胞色素、細菌細胞色素、真菌細胞色素。根據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基因屬于CYP94亞家族。

細胞色素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，在此途徑中細胞色素P450起到修飾作用，使前體物質最終轉化成丹參酮類化合物。可見，細胞色素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 基于細胞色素P450的丹參研究現狀

近年來，對細胞色素P450的結構、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個細胞色素P450參與丹參酮生物合成途徑，據推測，細胞色素P450在進一步的結構修飾中仍然發揮重要作用;此外，還可能有其他細胞色素P450參與丹參酮的生物合成。細胞色素P450研究主要集中在丹參的有效成分和制劑上，有研究表明，細胞色素P450的基因表達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胞色素P450的活性，也能在體內誘導其活性;丹參制劑如復方丹參片對細胞色素P450的活性也有不同程度的影響。

4 丹參CYP94B50基因亞細胞研究意義

我國自古以來一直使用中藥預防治療疾病，但隨著社會發展，生產簡易、成本較低、服用方便、口感良好、療效快捷的西藥相繼而出，傳統中藥面臨的問題越來越多。近年來，國家越來越注重傳統中醫藥的使用與普及，許多學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注的焦點。

許多中藥材有效成分對細胞色素P450具有調節作用，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系和中西藥之間作用關系。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胞色素P450的調控作用對于合理安全用藥具有重要的指導作用，對于中醫藥事業與國際接軌也有舉足輕重的意義。

丹參的化學成分復雜，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，對其化學成分組成、藥理作用、臨床應用等都有了一定的認識，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光、赤霉素、脫落酸和茉莉酸等多種順式作用元件，發現這些順式作用元件在擬南芥中均發揮作用，這一結果促使從基因層面對丹參進行深入了解，從而為丹參進一步研究打下基礎，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提供技術體系，有效保護我國藥用基因資源，促進我國藥物開發、中藥現代化可持續發展。

參考文獻

[1] 方文韜，鄧愛平，康利平，等.丹參藥材商品規格等級標準及質量評價[J].中國現代中藥，2020，22（2）：188-201.

[2] 吳雨蒙，王浩南，張照宇，等.丹參保健食品功能和配方藥物的研究現狀[J].食品與藥品，2020，22（1）：77-83.

[3] 張建紅，王喆，陳泓宇，等.丹參酮合成相關的SmCYP81C16基因克隆和功能研究[J].世界中醫藥，2020，15（5）：709-716.

[4] 蔡媛，馬瑩，郭娟，等.丹參酮生物合成途徑CYP450基因相關長鏈非編碼RNA的篩選[J].中國中藥雜志，2019，44（12）：2 480-2 485.

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