丹参CYP94B50基因亚细胞研究现状及意义

朱丽艳

摘要：丹参是我国传统中药材，如何提高丹参产量及品质是其应用中亟待解决的重要问题。介绍丹参资源利用与研究现状，阐述基于细胞色素P450的中药材研究方法，根据多年实践经验，总结丹参CYP94B50基因亚细胞研究现状及意义，以期为丹参进一步研究提供参考。

关键词：丹参;CYP94B50;基因亚细胞;研究现状;意义

中图分类号：R285    文献标识码：A    文章编号：1674-1161（2021）03-0056-02

丹参是我国传统中医药学中研究最为深入的中药材之一，其主要活性成分为丹参酮类和丹酚酸类物质，可以预防和治疗心脑血管等疾病，还具有保护内皮层细胞、促进组织修复和再生、抗凝血、降血糖、保肝、抗心律失常等作用。丹参药用价值极高，以丹参片、丹参滴丸、丹参胶囊等多种形式应用，还可做药膳。近年来丹参需求量日益增大，种植区域和种植面积随之扩展，但药农过于注重产量而忽视了药材品质及药性，导致丹参品质下降、药性减弱，引起相关领域的广泛关注。市场迫切需要数量丰富且品质高的丹参植物资源，但耕地有限，因此应用基因工程、代谢组技术等生物领域的技术方法来提高丹参植物单株产量及品质是很好的解决途径。本课题根据多年研究丹参CYP94B50基因亚细胞的实践经验，总结丹参CYP94B50基因亚细胞研究现状及研究意义，以期为丹参相关研究提供参考。

1 丹参资源利用与研究现状

1.1 资源利用现状

丹参在临床上功效主治突出，应用广泛，市场需求量不断上升。然而野生丹参资源将近枯竭，已无法满足市场需求，目前用于医疗的丹参大多为栽培品。由于中药材的道地性，不同区域种植的丹参品种、性状、药用价值、采收加工及炮制方法大不相同，加上重金属污染、农药残留等问题，造成丹参品质下降;另外，部分商户在利益的驱使下弄虚作假，导致丹参品质参差不齐。丹参临床治疗效果不理想，使人们形成中药治疗疾病没有效果的错误认知。

1.2 研究现状

科研人员对丹参开展深入研究，在丹参的化学成分分析与提取分离、药理研究、临床应用等方面不断取得新进展。

1） 丹参的化学成分包括水溶性酚酸类化合物和脂溶性丹参酮类化合物两部分。早期对丹参脂溶性成分（包括丹参酮IIA、丹参酮IIB、丹参酮I、隐丹参酮I、羟基丹参酮、丹参羟基酯、二氢丹参酮I、异丹参酮I、异丹参酮II、异隐丹参酮、二氢丹参酮I等）研究较多，普遍认可丹参酮由位于细胞质中的甲羟戊酸途径和位于质体中的甲羟戊酸途径合成。近年对丹参水溶性成分（主要为酚酸类化合物）研究較多，结构为β-3，4-二羟基苯乳酸的丹参素是酚酸类化合物的基本构成，从结构上看迷迭香酸是咖啡酸与丹参素的二聚物，而丹酚酸A，B均由迷迭香酸构成，因此认为迷迭香酸可能是其他更复杂丹酚酸类化合物的代谢前体。丹参酮类化合物和丹酚酸类化合物生源途径仍需进一步发掘和研究。

2） 丹参有效成分提取分离的传统方法有浸渍法、渗漉法、煎煮法，但这些方法提取率低、使用范围有限，且容易破坏不耐热的丹酚酸类及其他有效成分。经过努力，科研人员探索出提取效率高、节约溶媒、操作简便且安全的现代提取分离方法，主要有动态阶段逆流提取、超临界流体萃取、微波萃取、大孔吸附树脂法、冻干法、超声法等。

3） 在药理研究和临床应用方面，科研人员根据现代医学研究发现丹酚酸类成分具有抗血小板凝聚、抗血栓形成、改善微循环的作用，临床上可用于治疗冠心病和心绞痛。近年来研究证实丹参具有抗纤维化作用，可用于慢性肝炎治疗等方面。此外，丹参酮具有抗乙型肝炎减毒、抗菌消炎、抗溃疡作用，可治疗急性胰腺炎、慢性咽炎、皮肤病，辅助治疗恶性肿瘤。

2 细胞色素氧化酶研究现状

2.1 细胞色素P450概述

细胞色素P450是广泛存在于生物体内的一组结构和功能相关的超家族基因编码的含铁血红素同工酶，属于血红蛋白类酶，主要存在于内质网、线粒体高尔基体等细胞器膜上，具有蛋白质结构多样、催化底物复杂和反应类型多样等特性，参与内源性和包括药物、环境化合物在内的外源性物质的代谢，因其在波长450 nm处有最大吸收峰而命名。近年来对其结构和功能尤其是在药物代谢中的作用研究有较大进展。

2.2 细胞色素P450分类及作用

细胞色素包括植物细胞色素、动物细胞色素、细菌细胞色素、真菌细胞色素。根据氨基酸序列同源性的比例不同分为族（40%及以上）和亚族（55%及以下和55%以上两类）。本课题研究的丹参CYP94B50基因属于CYP94亚家族。

细胞色素P450作为一种末端加氧酶具有广泛的催化活性，与丹参酮类化合物的生物合成过程密切相关，在此途径中细胞色素P450起到修饰作用，使前体物质最终转化成丹参酮类化合物。可见，细胞色素P450的基因克隆和功能研究对于解析萜类生物合成途径具有重要作用。

3 基于细胞色素P450的丹参研究现状

近年来，对细胞色素P450的结构、功能特别是对其在次生代谢途径中的功能研究取得了较大进展。科研人员已在丹参中鉴定到3个细胞色素P450参与丹参酮生物合成途径，据推测，细胞色素P450在进一步的结构修饰中仍然发挥重要作用;此外，还可能有其他细胞色素P450参与丹参酮的生物合成。细胞色素P450研究主要集中在丹参的有效成分和制剂上，有研究表明，细胞色素P450的基因表达会因丹参酮剂量不同而受到影响;丹参中提取的活性单体不仅能在体外抑制细胞色素P450的活性，也能在体内诱导其活性;丹参制剂如复方丹参片对细胞色素P450的活性也有不同程度的影响。

4 丹参CYP94B50基因亚细胞研究意义

我国自古以来一直使用中药预防治疗疾病，但随着社会发展，生产简易、成本较低、服用方便、口感良好、疗效快捷的西药相继而出，传统中药面临的问题越来越多。近年来，国家越来越注重传统中医药的使用与普及，许多学者更多地进行中药研究，临床上中药治愈的病例越来越多。如何更充分地激活中药药效、发挥中药药理作用及挖掘中药更多的疗效一直是科研人员关注的焦点。

許多中药材有效成分对细胞色素P450具有调节作用，为中药的相恶相须和配伍研究提供了一种有效的方法。从细胞色素P450着手研究中药材，有助于在分子水平探索中药的作用机制或毒性机制，并且有可能揭示中药配伍关系和中西药之间作用关系。同时，在临床上也必须考虑药物的相互作用，研究中药材有效成分对细胞色素P450的调控作用对于合理安全用药具有重要的指导作用，对于中医药事业与国际接轨也有举足轻重的意义。

丹参的化学成分复杂，药理作用广泛。从古至今，我国对丹参十分重视，近年来的研究越来越深入，对其化学成分组成、药理作用、临床应用等都有了一定的认识，在分子水平上也取得新的突破。本课题克隆了丹参CYP94B50的启动子，并分析其启动子上具有响应光、赤霉素、脱落酸和茉莉酸等多种顺式作用元件，发现这些顺式作用元件在拟南芥中均发挥作用，这一结果促使从基因层面对丹参进行深入了解，从而为丹参进一步研究打下基础，也为我国其他特色药用植物基因组研究和重要功能基因的克隆与开发提供技术体系，有效保护我国药用基因资源，促进我国药物开发、中药现代化可持续发展。

参考文献

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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