蛇床子的功效与作用及禁忌_中药蛇床子登上顶级科学期刊封面

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气道高反应性指的是气道对各种刺激的过度或过早收缩，这在哮喘病,特别常见，严重时可能导致呼吸困难。常规肾上腺素受体激动剂可有效抑制气道高反应性，但易产生耐药性。
蛇床子,是一种中药，是蛇床子的干燥成熟果实。也叫野生胡萝卜籽。广泛分布于华东、中南、西南、西北、华北、东北地区。根据中医理论，蛇床子具有燥湿祛风、杀虫止痒、温肾壮阳的功效。
2020年11月24日，中国科学院生物物理研究所卫涛涛课题组与克赖顿大学屠亚平课题组、中国药科大学曹征宇课题组合作。最新研究论文《蛇床子素改善哮喘患者肺功能的气道舒张机制和结构基础》发表在国际顶级学术期刊Science,的子公司《ScienceSignaling杂志》上。
这项研究发现，传统中药蛇床子的主要活性成分蛇床子素可以舒张气道平滑肌、抑制哮喘疾病模型的气道高反应性,和随后的确定了蛇床子素的作用靶点是蛋白磷酸二酯酶4(PDE4)在不同水平上从动物模型、组织切片、培养细胞和酶反应；此外，通过共结晶和x射线晶体衍射分析了蛇床子素与PDE4，阐明了蛇床子素抑制PDE4并舒张气道平滑肌的分子机制,相互作用的结构基础。该报还被选为当前的封面论文.
蛇床子是广泛应用于降血压、祛湿、温肾的中药,本研究系统阐述了蛇床子素的主要活性成分蛇床子素在抑制气道高反应性方面的新作用，并从分子水平分析了其药理机制，为开发其新的临床应用提供了研究基础。

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研究小组发现蛇床子素可舒张平滑肌细胞,并有效抑制气道高反应性;在肾上腺素受体脱敏模型中，蛇床子素也能保持高效的舒张潜能。
鉴于蛇床子素重要的潜在应用前景，阐明其作用机制尤为重要。研究小组通过结构,分子,细胞,组织和动物实验.证明了蛇床子素的直接作用靶点为PDE4

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PDE4D5催化域与蛇床子素(a)的复合结构；蛇床子素(b)的化学结构式和电子云密度图；Cnidil结合PDE4D5催化域中心位点信息(c) 。
气道平滑肌细胞具有自分泌前列腺素E2(PGE2)的信号通路，激活前列腺素受体产生cAMP，然后激活PKA，磷酸化下游调节蛋白，从而启动平滑肌细胞松弛。气道平滑肌细胞中的PDE4是cAMP的主要水解酶，通过降解cAMP抑制松弛信号通路。这些信号分子的协同作用使气道平滑肌细胞处于舒张和收缩的动态平衡状态。
结构分析表明，蛇床子素通过竞争结合PDE4的催化活性中心与cAMP，抑制PDE4的水解活性，间接放大气道平滑肌细胞分泌的PGE2的信号强度，从而舒张平滑肌，抑制外源性刺激引起的气道高反应性。
gc-image/6fbe62cad4b74410be30dbf9d0a6e053?from=pc">蛇床子素抑制屋尘螨提取物诱导小鼠哮喘疾病模型（A）及RGS2敲除所致小鼠哮喘疾病模型（B）的气道高反应性。
在屋尘螨提取物诱导小鼠哮喘疾病模型及RGS2敲除所致小鼠哮喘疾病模型中，蛇床子素均可有效抑制气道高反应性，证明其潜在的药用价值。

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蛇床子素舒张气道平滑肌的细胞信号通路示意图
蛇床子是广泛应用于降血压、祛湿、温肾的中药，本项研究系统阐述了其主要活性成分蛇床子素抑制气道高反应性的新功能，并从分子水平解析了其药理学机制，为开拓其新的临床应用提供了研究基础。
卫涛涛课题组的博士生王盛（与屠亚平教授共同培养）与屠亚平课题组的谢燕博士为论文的共同第一作者，卫涛涛研究员、屠亚平教授、曹征宇教授为论文的通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院国际合作基金、生物大分子国家重点实验室的资助，并得到了生物物理所多个课题组的技术支持。
论文链接：
https://stke.sciencemag.org/content/13/659/eaax0273
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