成都生物研究所等最新《细胞》子刊文章

　　生物通报道：来自华盛顿大学化学系，中科院成都生物研究所，伊利诺斯州大学药剂学院的研究人员证明从黑升麻中提取出来的25-acetylcimigenol xylopyranoside（ACCX，一种配糖三萜化合物）能在体外阻止由RANKL和TNFα引起的骨质疏松症。从而提出这种化合物是一种潜在的治疗骨质疏松症的新类药物先驱。这一研究成果公布在《Chemistry and Biology》杂志上。

原文摘要：
Chemistry and Biology, Vol 14, 860-869, 30 July 2007
A Triterpene Glycoside from Black Cohosh that Inhibits Osteoclastogenesis by Modulating RANKL and TNFα Signaling Pathways
[Abstract]

骨质疏松症（Osteoporosis）是以骨组织显微结构受损，骨矿成分和骨基质等比例地不断减少，骨质变薄，骨小梁数量减少，骨脆性增加和骨折危险度升高的一种全身骨代谢障碍的疾病。骨质疏松症一般分两大类，即原发性骨质疏松症和继发性骨质疏松症。退行性骨质疏松症又可分为绝经后骨质疏松症和老年性骨质疏松症。老年人患病率男性为60.72%，女性为90.47%。

这种疾病以低骨量和骨组织微结构破坏为特征，导致骨骼脆性增加和易发生骨折的全身性疾病。随着年龄的增加，伴随而来的腰酸、背疼、弯腰、驼背等现象，在过去认为是自然现象而实际上是一种老年性疾病-----骨质疏松症。 骨质疏松的发病率在慢性病中已跃居第七位。据北京、上海的调查60岁以上的人群患有骨质疏松症超过50%，而其中女性约占80%。 

1997年，世界卫生组织（WHO）将每年的10月20日定为“世界骨质疏松日”，意在提高人们对骨质疏松这种疾病的认识。这种疾病已严重影响中老年人的生命质量，位居中老年人五大疾病患病率之首。2000年，国家卫生部正式加入世界骨骼与关节健康十年（200年至2011年）行动。这项活动的目标是：增进世界范围内患有肌肉与骨骼疾病患者的健康，进一步改善人们的生活质量。

据国际骨质疏松症基金会与世界健康组织有关统计，在欧盟每30秒即有一例由于骨质疏松症而骨折的事情发生。欧洲和美国每年为治疗230万骨质疏松骨折的直接医疗费为270万美元。随着亚洲、非洲、南美洲老年人的增多，今后50年中，75%的髋骨骨折将出现在发展中国家。

据研究发现，骨质疏松症的发病率随年龄的增长而增加。人在35岁以前，骨代谢非常旺盛，摄入的钙很快吸收进入骨骼中沉淀，骨骼生成迅速，骨钙含量高，骨骼最为强壮。由于成骨细胞的作用，在此期间骨形成大于骨丢失。40岁以后，由于胃肠道功能逐渐减退，钙的吸收减少而流失增加，体内的钙呈负平衡。45岁以后，每10年骨骼脱钙率为3%。如果在35岁以前让骨骼尽量储存更多的钙，对预防和减轻骨质疏松症具有重要意义。

因此从机制上说，在针对骨质疏松的治疗中，通过破骨细胞（osteoclasts，人体内高度专业化的细胞，其唯一功能就是分解骨，与其对立的成骨细胞之功能是制造骨质）增加骨头再吸收能力是发病机理中的一个关键问题。

细胞因子（Cytokines），尤其是RANKL和TNFα在病理条件常出现增加，导致蚀骨细胞新生作用(osteoclastogenesis)。黑升麻（Black cohosh ，Actaea/Cimicifuga racemosa L）是一种普遍用于治疗围绝经期症状和月经失调的辅助草药。近期研究发现这种植物能有效的阻止骨质流失。

在这篇文章中，研究人员证明从黑升麻中提取出来的25-acetylcimigenol xylopyranoside（ACCX，一种配糖三萜化合物）能在体外阻止由RANKL和TNFα引起的骨质疏松症。这种作用主要是来自对由RANKL和TNFα引起的NF-κB和ERK途径的停止。而且重要的是，这种化合物能在体内减少TNFα的骨质疏松。因此研究人员认为ACCX是一种潜在的治疗骨质疏松症的新类药物先驱。

骨质疏松症又称‘隐形疾病’，故很多患者并不知道自己已患有此病，直至骨头脆弱至严重程度，出现第一个‘病征’骨折后才知道。当患者受到突然压力、撞伤或跌倒，便有可能造成股骨骨折或脊椎塌陷，而脊椎塌陷的患者会出现严重背痛、身高变矮或脊椎变形，例如驼背或严重的弯腰曲背姿势等。据世界卫生组织的资料显示，骨质疏松症是一个全球性的健康问题，严重性仅次于心血管病，在医学研究显示得知，50岁的女士因股骨骨折致死的机会与由乳癌致死的机会相同，可见骨质疏松症绝不容忽视。

除了要加深对该病的认识外，预防工夫绝对要做足，平时保持健康的生活习惯更是最佳的预防方法，包括：保持均衡的饮食，以摄取足够的钙质及维他命D、避免吸烟及饮用大量酒精、定期做负重运动及良好的建骨运动如跑步、跳绳、带氧运动、网球及急步走等等。
（生物通：张迪）

附：
黑升麻
又称总状类叶升麻（原名总状升麻）原产于北美洲，其根与根茎部分作为药物被广泛应用于治疗围绝经期症状和月经失调。黑升麻最早被北美原住民用来治疗多种疾病，尤其是妇科疾病。目前，在美国应用最广、研究最多的黑升麻根茎提取物药品是由德国生产的Remifemin，市场上也有许多其他品牌的同类药品，但均不是黑升麻标准提取物。黑升麻有别于蓝升麻，人们容易混淆两者，蓝升麻通常用于其他用途，也具有较大的潜在毒性作用。

药理作用

黑升麻根的主要活性成分是萜烯糖苷，而其根茎中还含有其他生物活性成分，包括类生物碱、黄酮和鞣酸。最初认为，黑升麻的治疗作用是激活雌激素受体产生的；不过最近许多研究发现，尽管一些生物成分能与至少一种雌激素受体结合，但是仅产生极微弱的雌激素效应，并且一些效应产生后会被选择性抑制。另一项较早的研究报道称黑升麻能降低LH水平，从而产生雌激素效应表现，但是更多日前的研究显示黑升麻对LH、FSH和PRL水平并无影响。所以，目前黑升麻的具体效应机制尚不明确，可能是通过雌激素受体途径，也可能是通过其他机制。

用途和效果

目前，黑升麻提取物的主要用途是缓解围绝经期症状。美国妇产科学院有关用于缓解围绝经期症状植物药品的使用指南中指出，该类药物可以连续使用六个月，尤其是应用于缓解睡眠障碍、情绪障碍和潮热方面。有关黑升麻治疗作用方面已有至少八项研究发表，其中大部分来自德国，共涉及2000余名女性。这些研究多采用雌激素类药物作为对照组，并采用Kupperman评分和Hamilton焦虑评估等国际通用标准进行试验结果的统计评估，几乎所有研究结果表明，在治疗植物神经紊乱方面，黑升麻提取物与雌激素效果相当。遗憾的是，这些研究多为开放式研究，缺少双盲对照和长期随访，对其最后结果的确定性产生一定影响。

与其他植物雌激素药物一样，那些有乳腺癌病史或家族史的妇女使用黑升麻的安全性也受到人们的关注。虽然我们还需要更多的调查，但就日前一项组织学研究表明，黑升麻对于雌激素受体阳性的乳腺癌细胞无雌激素刺激作用，同时还发现黑升麻能够增加他莫昔芬的抗肿瘤作用。不过，由于针对该问题尚无确切结果，所以在考虑使用黑升麻时医生必须告知患者有关乳腺癌的风险。在一项涉及69位乳腺癌妇女的研究中发现，在缓解潮热症状方面，黑升麻实验组的结果与安慰剂组并无显著差异，不过实验中并没有将绝经后潮热与他莫昔芬的副作用进行区分。
黑升麻还用于治疗痛经，制定草药合理应用指南的德国E委员会也推荐黑升麻的该项用途，不过目前在这方面仅有病例报道的临床证据，尚无随机对照临床试验证实。

中国科学院成都生物研究所简介


中国科学院成都生物研究所成立于1958年11月，曾先后定名为中国科学院四川分院农业生物研究所、中国科学院西南生物研究所、四川省生物研究所，1978年启用现名。1999年6月进入中国科学院知识创新工程试点“西南生物资源与生物多样性保护研究发展基地”。

　　2003年底在职职工309人，其中科技人员225人；进入中国科学院知识创新试点工程93人。中国科学院院士1人；正高级研究人员34人，副高级研究人员62人。在学博士研究生45人，硕士研究生105人。新增“引进国外杰出人才”1人，“新增四川省学术和技术带头人2名，2人增补为四川省专家评议委员会评委。

成都生物研究所是以应用基础和基础研究为主，兼有应用研究和发展研究的社会公益性研究所。研究所围绕生物资源的发掘、合理利用与有效保护，开展知识创新、技术创新研究工作。

现设有天然产物化学研究中心、退化生态系统恢复与重建研究中心、两栖爬行动物研究室、环境研究室、农业高新技术育种研究室 ，与成都地奥制药集团共建“国家天然药物工程技术研究中心”。有植物学、动物学两个博士学位授权点和动物学、植物学、微生物学、环境科学、生态学、药物化学等6个硕士学位授权点。

研究领域：天然产物(重点是天然药物)、两栖爬行动物、恢复生态学与生物多样性、环境微生物与环境工程和农业生物高新技术与育种。

学科方向：天然产物研究以天然产物化学为主要发展方向，以先导化合物构效关系研究和创新药物研制为主，同时加强先导化合物的筛选及结构优化研究。两栖爬行动物研究重点进行分类、系统演化、生物多样性与生境的关系、重要物种的繁殖行为学和保护生物学研究。恢复生态学与生物多样性研究重点围绕退化生态系统的恢复与重建，开展山地生态系统的退化机理和退化过程中人为干扰对生物多样性影响机制的研究。环境微生物与环境工程研究以环境污染的生物治理为主，重点开展高效功能菌的分离、筛选、生化特性及优势菌的组合研究，以及微生物治理污染的新工艺、新技术、新设备等研究。农业生物高新技术与育种研究主要开展农业生物新技术、新方法、创造培育主要农作物、药用植物新材料、新品种及相关基础研究。

　　成都生物研究所“天然产物共用实验室”、“生态学共用实验室”和“分子生物学共用实验室”等三个技术平台拥有600MHz、300MHz核磁共振波谱仪、液相色谱-质谱联用仪、单道扫描等离子体发射光谱仪、 ZEISS Axioplan2 多功能显微镜和人工气候室等大型仪器对所内外开放，新建了所内局域网进一步改善，建立了电子阅览室，科研条件明显改善。“山地退化生态系统恢复重建重点实验室”，已对外开放。“茂县山地生态系统定位研究站”正式加入中国生态系统研究网络（CERN）。两栖爬行动物、植物标本馆馆藏两栖爬行动物标本10万余号，标本的种类和数量居同领域全国第一位、亚洲第二位。植物标本25万份，以长江上游特别是横断山的标本为特色。该标本馆被命名为全国青少年科技教育基地和四川省青少年科技教育基地。是《应用与环境生物学报》主办单位。

成都生物研究所立足西南，将自身的学科优势和积累与西南地区的地域优势和资源优势相结合，按照国家和社会的需求，重点开展天然产物化学研究、恢复生态学与生物多样性研究、两栖爬行动物学研究；加强基础研究、应用基础研究和高技术集成与试验示范，为西部地区生物资源合理利用与保护、生态环境保护和社会经济可持续发展提供理论基础、技术支撑和决策依据，我所为国家振兴和地方经济发展做出了贡献。 

承担了国家攻关课题、国家“863”课题、“973”专题、国家自然科学基金、院重大、重要方向、院长基金等项目和院地合作项目以及国际合作项目等多项课题，1978年以来取得了科技成果190项，获得省部级以上科技成果奖81项 ；申请科技专利85项，授权专利22项。1991年以来出版科技专著40部，发表科技论文1400 篇，其中，SCI论文逐年增加。连续多次荣获四川省科研院所一等奖，是四川省成都市专利试点单位之一。

瞄准国家“人口与健康”的目标，加强多学科交叉，促进具有自主知识产权的治疗人类疾病的新药和克服病虫害的生物农药，生态系统的恢复与重建过程的基础理论，动物发育、支序动物地理学和保护生物学，农业新材料、新方法，环境生物学的基础研究及应用基础研究。近五年以来，在高级别学术期刊上发表学术论文超过1000篇。

在技术（产品）推广与科研成果转化方面不断开拓创新，加强与企业合作，成效显著。以成都生物研究所自主知识产权的地奥心血康、宁南霉素、天然脱落酸、L－苯丙氨酸等成果以独建或与企业合作共同开发的方式得到转化，申请专利20余件（其中PCT专利10件），现已发展成为年产值约15亿元、利税约4亿元的目前国内实力最强的药物科研、中试、生产基地之一，为国家的中药及生物农药产业发展做出了重大贡献。

实施知识创新试点几年来，成都生物研究所在凝练科技目标，改革管理体制和运行机制，建立新型人事、分配制度和激励机制，引进优秀人才和开展创新文化建设等方面进行了卓有成效的工作。实行全员聘用合同制、按需设岗、 公开招聘、竞争上岗、签约管理的岗位聘任制，实行基本工资、岗位津贴和绩效津贴的三元结构工资制度。

作为中国科学院创新文化建设试点单位，在研究所创新文化建设领导小组的组织、领导下， 以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，围绕研究所的战略发展目标，在园区建设和形象标识、行为规范和规章制度、价值理念和精神氛围三个层面上，开展了全面系统的工作，推动了研究所的改革与发展，取得了较显著的成效，促进了科技创新目标的实现。形成了“求真、协力、敬业、创新”成都生物研究所所风。建成了一个蕴含该所鲜明特征的单位形象标识、富有时代气息的科研园区。
我所在重点学科领域加大了国际合作交流与人才培养的力度，开拓了新的合作渠道，建立了新的合作关系，与日本、美国、英国、德国、法国、芬兰、台湾等23个国家和地区的高校、研究机构和企业建立了密切的合作关系，在天然产物研究与开发、恢复生态学、植物系统演化、两栖爬行动物系统演化、保护生物学、主要农作物品质改良等方面开展了多学科的合作与交流。

多年来，成都生物研究所为四川的生态建设在思路、措施及示范，在重点污染行业废水和城市生活废水、生活垃圾的生物治理，农业新品种在四川及长江中上游省区粮食增产和品质改良中发挥了重要作用，促进了农业发展，增加了农民收入，为社会和地方经济的发展做出了贡献。