薯蓣皂苷元对NADPH氧化酶的抑制机制文献综述

开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）

麦冬为百合科沿阶草属植物麦冬（Ophitopoginjaponicum（L.f）Ker.-Gawl.）以块根入药麦冬。性味功能：甘、微苦、凉、滋阴生津、润肺止咳、清心除烦。主治热病伤津、心烦、口渴、咽干肺热、咳嗽、肺结核。含多种甾体皂甙：麦冬皂甙A、B、C、D，甙元均为假叶树皂甙元，另含麦冬皂甙B、C、D，甙元均为薯蓣皂甙元；尚含多种黄酮类化合物：如麦冬甲基黄烷酮A、B，麦冬黄烷酮A、麦冬黄酮A、B，甲基麦冬黄酮A,B；另分得5个高异黄酮类化合物。国内外大量文献报道麦冬皂苷具有抑制中性粒细胞（PMN）与内皮细胞粘附、PMN与心肌细胞粘附、PMN聚集、PMN呼吸爆发及PMN中尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸氧化酶（NADPH氧化酶）的活化等作用，其中薯蓣皂苷元(diosgenin,Dio)，是生产甾体激素类药物的主要原料，具有抗肿瘤、抗炎、心血管保护等药理活性，日益引起国内外学者的关注[1]。

心血管疾病(cardiovasculardisease,CVD)是我国死亡率最高的疾病之一。有研究表明慢性或急性的活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)过量产生与心血管疾病的发生发展密切相关，活性氧簇是一类氧衍生的分子，包括超氧化物(superoxide,O2_)、过氧化氢(hydrogenperoxide,H2O2)、羟自由基(hydroxylradical)及各种脂质过氧化反应的产物,线粒体偶联的酶，细胞色素P450-氧化物酶(CYP2E1)、NOX、黄嘌呤氧化酶(xanthineoxidase)及参与花生四烯酸代谢的酶都能产生ROS。由于ROS能与大多数细胞大分子发生反应，使酶失活，引起DNA损伤，修饰翻译后的蛋白及脂质过氧化反应损伤细胞膜，长期将ROS视为对细胞有害的分子。细胞NADPH氧化酶是吞噬细胞(中性粒细胞、单核/巨噬细胞)产生ROS的主要来源[2]。因此在现代病理研究中发现NADPH氧化酶与动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)，动脉粥样硬化和高血压疾病发生都一定的关联性。

NADPH氧化酶最初是在吞噬细胞发现的，在宿主抵御微生物的非特异性反应中发挥重要作用，这在对慢性肉芽肿病患者的研究中得以证实。吞噬细胞NADPH酶平常是没有活性的，但是在中性粒细胞氧化爆发过程中激活，产生大量的超氧阴离子O2._。经典的中性粒细胞NADPH氧化酶包含一个由gp91phox催化亚基和p22phox亚基结合形成的黄素细胞色素b558膜复合体，其中包含有电子传递所需的各种元件，而这个复合体在慢性肉芽肿病患者是缺失的。细胞色素b558膜复合体的活化需要几个细胞质调节亚基的参与，分别为p67phox、p47phox、p40phox以及小的GTP结合蛋白Rac2。酶激活时，调节亚基转位与b558膜复合体相结合，蛋白之间通过串联SH3结构域结合。在激活的酶复合物中，含黄素的gp91phox催化亚基作为电子传递系统，以NADPH作为电子供体并最终传递至O2形成超氧阴离子O2._[3]。

NADPH氧化酶能通过几种不同信号转导途径被激活，包括[4]磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)信号转导途径、Ca2 信号转导途径、蛋白激酶C（pkc）信号转导途径、Janus激酶-信号转导及转录活化因子信号(JAK-SATA)转导途径、丝裂原激活的蛋白激酶(MAPK)信号转导途径、蛋白激酶A(ProteinKinaseA,PKA)信号转导途径等。

其中的磷脂酰肌醇3-激酶(Phosphatidylinositol3-kinase,PI3K)信号转导途径,参与细胞多种途径，与细胞生长、分化、凋亡及信号转导密切相关。PI3K胞内磷脂酰肌醇激酶，可以使细胞膜磷脂酰肌醇环上的3位羟基发生特异磷酸化。其中过程中相关的蛋白Akt是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，相对分子量为57KD，与蛋白激酶A（PKA）和蛋白激酶C（PKC）在结构上有很大的相似性，故Akt基因又被命名为蛋白激酶B（proteinkinaseB,PKB)。蛋白激酶B作为PI3K下游的直接靶蛋白，是PI3K信号传导途径的一个关键成分。在生理状态条件下，蛋白激酶B在细胞质内一般以去磷酸化的失活状态存在，但当有各种外源性细胞信号作用于细胞膜时，蛋白激酶B信号传导通路上游信号分子3-磷酸肌醇激酶（PI3K）首先被激活，然后直接磷酸化其下游的信号分子Akt丝氨酸和苏氨酸上的Thr308和Ser473两个位点，使蛋白激酶B的信号分子被激活，随后活化的蛋白激酶B继续使其下游的信号分子第五蛋白的特定部位的丝氨酸和苏氨酸位点发生磷酸化或者去磷酸化反应，使它们被激活或者失活，从而继续发挥其分子生物学效应，使信息不断的向下传导并发挥作用。

丝裂原激活的蛋白激酶（Mitogen-activatedproteinkinase,MAPK)途径存在于所有真核生物中，在众多的信号传导途径中占据相当重要的地位，被认为是与细胞增殖、分化、凋亡及炎症反应密切相关的细胞信号传导途径。MAPK家族主要包括细胞外信号调节蛋白激酶（Extracellularsignal-regulatedprotein,JNK)。有研究发现当机体感染原生动物后，巨噬细胞p38MAPK信号传导途径被激活，p38MAPK发生主动磷酸化并移位入核调控细胞功能。JNK是有别于EPK和p38MAKP及其他的MAPK家族成员之一，由于JNK信号传导途径在细胞应急反应中起重要作用，并被多种细胞外应急信号激活，因而JNK也被称为应激活化蛋白激酶（Stressactivatedproteinkinase,SAPK），JNK/SAPK信号传导途径与ERK、p38MAPK及其他细胞内信号传导途径相互调节，共同决定细胞对外界刺激引起的最终生物学效应。

不同刺激因子作用下激活各种信号传导途径，多种传导途径使机体应对多种反应情况，更具有灵活性和有效性。

本课题主要目标是通过测定Akt，研究磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)信号转导途径，进一步研究薯蓣皂苷元在NADPH氧化酶活化信号转导通路的作用环节及调控机制，阐明该物质对NADPH氧化酶的调控机制，诠释麦冬抗炎、抗氧化的分子生物学机制。

参考文献