在國家自然科學基金重點項目等資助下，我校民族醫藥學院、藥學院/現代中藥產業學院、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-質譜聯用探究烏頭堿神經毒性機制研究領域取得進展，相關研究成果以“Neurotoxicity mechanism of aconitine in HT22 cells studied by microfluidic chip-mass spectrometry”為題，于2022年11月23日發表在《Journal of pharmaceutical analysis》期刊。該研究利用微流控芯片-質譜聯用系統（Chip-MS）探究了藏藥鐵棒錘中烏頭堿的神經毒性機制，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/現代中藥產業學院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，具有中樞神經系統毒性，但其神經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的神經毒性為切入點，應用Chip-MS實時在線監測細胞代謝產物的變化；同時利用分子生物學技術檢測Ca2+、氧化應激和細胞凋亡相關指標，探究烏頭堿的神經毒性機制。研究結果表明，烏頭堿誘發的神經毒性主要與谷氨酸和天冬氨酸引起的興奮性毒性有關。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技術對谷氨酸和乳酸含量的動態變化過程進行實時在線監測發現，在烏頭堿作用下相關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+內流，致使胞內Ca2+超載，同時引起一系列氧化應激反應，最終通過調控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+超載以及氧化應激三者之間相互影響，存在著一定的串擾關系，進一步加劇烏頭堿的神經毒性作用。

        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：民族醫藥學院）