科學家發現中國藥草如何製成抗癌化合物

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英國約翰英納斯中心(John Innes Centre)Cathie Martin教授所領導的新研究揭露出,傳統中國藥學使用的植物如何產生化合物,來產生能幫助治療癌症和肝病。

中國美黃岑(Chinese skullcap)、美洲種的黃岑(Scutellaria baicalensis)、要不然中國藥學上知名的黃岑,傳統上被用來治療發燒、肝和肺的不適。

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華岑花

先前在實驗室細胞培養的研究顯示出,這個在植物根部發現,名為丙酮(flavone)的特定化合物,不僅有抗病毒的好處和抗氧化作用,它們也能夠殺死人類癌症,同時留下健康的細胞不受到傷害。在活體動物模型中,這些丙酮同樣停止腫瘤生長,為它們有一天通往有效的癌症治療,或者甚至治癒,提供了希望。

如同一群化合物,丙酮是相當被熟悉的。但在黃岑根部發現的有益丙酮,像是次黃芩素(wogonin)和黃芩苷(baicalin),是不一樣的。一個在它們的化學結構缺少氫氧根(hydroxyl)的族群,讓科學家迷惑不解它們是如何被植物製造出來。

發表於科學進展(Science Advances)的論文首席作者Cathie Martin教授解釋:"很多丙酮是使用一種名為柚苷素(naringenin)的化合物當作結構單元來合成,但是柚苷素有這個氫氧根附著。然而,沒有一個已知的酵素(enzyme)會移除氫氧根,來產生我們在黃岑根部發現的丙酮。"

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黃岑根部

和中國科學家共同研究,Martin教授和她的研究小組探索一種經由不同的生化路徑來製成黃岑根部特殊丙酮(root-specific flavones,RSFs)的可能性。科學家逐步地解開了涉及新酵素的機制,這個機制使用一種名為白楊素(chrysin)的不同結構單元,來製造根部特殊丙酮。

Martin教授說:"我們相信這個生物合成路徑是不久以前在黃岑根部演化成的,從在葉子和花朵產生丙酮的傳統路徑分叉出來,特別是產生白楊素和它衍生的丙酮。"

“了解這個路徑應該有助於我們大量生產這些特殊丙酮,將能夠在它們潛在的醫學使用上啟動進一步的研究。和中國科學家在這些傳統藥草上的合作是很棒的。自從屠呦呦以她的青蒿素研究在2015年獲得諾貝爾醫學獎,在中國對傳統治療的興趣有戲劇性的增加。思考已經幾千年被當作傳統的中國治療,有可能導致有效的現代醫藥,這是令人興奮的。”

這個發表是植物和微生物科學聯合研究中心(Centre of Excellence for Plant and Microbial Sciences,CEPAMS)第一次倍受矚目的成果,由英國約翰英納斯中心和中國科學院(Chinese Academy of Sciences,CAS)2014年共同建立這項研究由英國生物技術與生物科學研究委員會(Biotechnology and Biological Sciences Research Council,BBSRC)和植物和微生物科學聯合研究中心所贊助,並獲得中國國家留學基金管理委員會(Chinese Scholarship Council,CSC)支持。

來源: John Innes Centre