中药对线粒体能量代谢的影响

【摘要】 线粒体是为细胞提供能量的细胞器， 通过氧化磷酸化反应为细胞提供所需能量， 研究表明， 许多中药均可通过影响线粒体能量代谢而发挥作用， 本文将对各类中药通过影响线粒体能量代谢而发挥药理作用及其机制进行简要综述。

【关键词】 线粒体;能量代谢;中药;影响

线粒体是人体提供能量的一种细胞器， 为细胞的生命活动提供场所， 是细胞有氧呼吸的主要场所， 有细胞“动力工厂”之称， 因此， 线粒体的活跃状况很大程度上决定了细胞活性。

1 活血化淤类中药

活血化瘀类中药大多应用于临床， 如心内科、神经内科、肾内科、肿瘤科等临床科室。并发现该类药具有改善血液循环、预防血栓、增强机体免疫功能、抗肿瘤等药理学作用[1]。

1. 1 单体化合物 川芎嗪是我国的传统活血化瘀中药川芎的有效单体。鹿中华等[2]研究指出川芎嗪通过稳定线粒体膜电位（△ψm）、维持三磷酸腺苷（ATP）酶正常活性， 从而起到减轻肝细胞线粒体损伤的作用。

有实验表明[3]川芎嗪具有维持△ψm梯度的作用， 且预防性使用川芎嗪较脓毒症出现后使用川芎嗪疗效更佳， 其机制可能与川芎嗪清除自由基、抗脂质过氧化， 拮抗Ca2+、抗炎、促进能量合成、改善微循环等综合作用起到保护线粒体的膜结构有关。预防性给予川芎嗪治疗可以有效地减轻因肝切除术引起的氧化损伤， 有效改善肝功， 提高肝切除术后肝脏的再生能力。其机制可能是通过提高超氧化物歧化酶（SOD）的表达从而提高了机体的抗氧化能力[4]。

1. 2 单味药及有效成分 有研究证实[5]丹参可以增加机体能量供应， 其具体机制主要为：提高线粒体膜的完整性， 降低其通透性， 抑制大量钙离子涌入线粒体， 保护好参与代谢的酶类， 在缺血缺氧时， 促进三羧酸循环， 以及维护呼吸链符合的功能， 增加线粒体ATP酶活性。有研究表明[6]丹参注射液， 可明显降低缺血再灌注引起的大鼠脑水肿， 减少在脑皮层及海马组织丙二醛（MDA） 含量， 提高线粒体ATP含量， 增高SOD水平， 从而提高线粒体能量代谢， 来减少缺血再灌注损害。有研究表明[7， 8]红花注射液能够改善大鼠脑缺血再灌注损伤后脑组织的能量代谢， 其机制可能为ATP酶水平明显升高， 纠正能量代谢紊乱和减少呼吸氧耗。

2 补气类中药

黄芪注射液能夠在改善心肌重构的过程中不同程度地提高心肌细胞、总腺苷酸含量及能荷水平， 降低含量， 改善肥大心肌细胞能量代谢失调[9]。抑制心肌细胞肥大、保护线粒体， 有利于心肌细胞能量的改善。复方黄芪无糖颗粒对治疗组能显著提高ATP酶的活性。故复方黄芪无糖颗粒能改善心肌缺血大鼠的能量代谢[10]。

人参中人参皂苷是人参的主要活性物质。其主要成分人参皂昔RM能够显著地降低缺血缺氧心肌细胞一磷酸腺苷（AMP）浓度， 促进二磷酸腺苷（ADP）、ATP合成， 具有明确改善细胞能量代谢、促进线粒体合成能量产物的作用[11]。

3 温阳类中药

附子为温阳要药。附子能够提高线粒体膜电位， 使ATP含量增加， 同时可以通过调控代谢相关基因的表达， 影响能量代谢过程， 这可能是附子发挥温热效应的主要分子机制[12， 13]。

4 补肾类中药

肉苁蓉通过加快线粒体电子呼吸链传递速度和提高氧化磷酸化效率明显增加线粒体ATP合成量， 保证了膜上 ATP酶所需能量供应[14]。有实验结果表明[15]， 黄精提取物能提高大强度耐力训练大鼠心肌ATP酶活性， 机制为清除自由基， 提高线粒体ATP酶活性， 增加ATP含量， 维持线粒体完整性， 保护呼吸链传递功能。菟丝子醇提液可提高衰老模型小鼠清除氧自由基的能力， 增加线粒体ATP酶含量与活性， 同时此作用随着给药时间延长而明显[16]。

5 复方类中药

有一些复方中药， 依然对线粒体能量代谢起作用， 有研究证实参茂扶正注射液能够保存细胞内酶活性、稳定线粒体跨膜电位、减少心肌细胞凋亡， 这为早期应用补气养血中药进行心肌保护提供了理论依据[17]。

加味补肝散含药血清能够在体外提高线粒体△ψm水平、降低胞内浓度， 并因此抑制肝细胞凋亡， 保护肝细胞损伤[18]。

解毒化瘀方能改善肝线粒体能量代谢障碍。其机制包 括：增加线粒体ATP含量及ATP酶活性， 减少氧化带来的损 害[19]。

综上所述， 中药有效成分可提高线粒体能量代谢， 增加线粒体ATP含量及ATP酶活性， 但是其作用的分子机制， 如何干预细胞内信号转导等途径来提高线粒体能量， 需要进一步阐明， 这也是为中药作用于人体的作用奠定理论基础。

参考文献

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[收稿日期：2018-11-19]

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