研究發現中藥石菖蒲及其活性成分促進成體神經發生

　　5月25日，國際學術期刊Aging Cell在線發表了中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所裴鋼研究組的最新研究成果A herbal medicine for Alzheimer’s disease and its active constituents promote neural progenitor proliferation，報道了傳統中藥石菖蒲及其活性成份細辛醚促進神經干細胞增殖和神經發生的作用及其分子機制，提示了對抗衰老及疾病相關的神經退行性病變的新策略。

　　神經干細胞可以自我更新、增殖和分化，產生神經組織的各種細胞。神經元從神經干細胞產生的過程被稱為神經發生。成年哺乳動物大腦中存在神經干細胞，神經發生持續于整個生命過程，對認知功能、腦損傷修復等起到重要作用。在衰老、長期壓力刺激或者神經系統病變的過程中，神經干細胞的增殖和自我更新水平下降，神經發生受阻，加速了認知功能的受損。一直以來，科學家都在尋求通過促進神經干細胞自我更新和神經發生的有效手段來對抗衰老及神經退行性疾病相關的認知障礙。已有研究證明通過移植胚胎神經干細胞或者體外誘導的神經干細胞能夠改善小鼠的學習記憶能力，但是這一技術在人體的應用還需解決包括細胞來源和細胞功能性整合等問題。而另一方面，利用藥理學手段激活內源的神經干細胞以達到治療神經退行性疾病的目的，簡單易行，并且可以利用藥物的特異性實現針對性功能干預和補償，是有望替代體內移植的新方法。

　　中國傳統藥物中有許多已經確認有益智作用，其中一些中藥來源的天然化合物已報道可以在體外系統中促進神經發生，提示了這些中藥益智作用的可能機制。中藥石菖蒲主治老年癡呆、健忘、中風等大腦疾病，在中藥復方中常作為“君”藥。在裴鋼和趙簡的指導下，博士研究生毛堅鑫和黃世超等發現石菖蒲及其活性成分細辛醚能夠促進在體神經干細胞增殖和神經發生。成年小鼠、年老小鼠以及轉基因老年癡呆癥模型小鼠口服石菖蒲后，海馬神經干細胞增殖和神經發生水平明顯增強，從而改善年老小鼠和老年癡呆癥小鼠的認知能力。進一步的機制研究發現，石菖蒲及其組分細辛醚能夠通過調控ERK蛋白激酶的級聯反應直接促進神經干細胞增殖和神經發生。這一研究表明，石菖蒲及其主要成分細辛醚可以用于防治衰老及疾病相關的神經退行及相關的再生性治療。

　　該項工作是由生化與細胞所、同濟大學、暨南大學和沈陽藥科大學合作完成，并獲得了中科院、科技部、國家自然科學基金委、衛生部和上海市科學技術委員會的經費支持。

(A) 石菖蒲AT促進小鼠海馬神經干細胞增殖；(B) 石菖蒲促進小鼠海馬神經發生；(C) 石菖蒲及其活性成分細辛醚促進神經干細胞增殖的分子機制模式圖。