2023年9月26日，國際期刊Advanced Science（先進科學）在線發表了中國醫學科學院藥物研究所張金蘭研究員和蔣建東院士團隊題為“Scutellarin Rescued Mitochondrial Damage through Ameliorating Mitochondrial Glucose Oxidation via the Pdk-Pdc Axis”（ 燈盞乙素通過調控Pdk-Pdc軸及線粒體有氧糖代謝挽救線粒體損傷）的研究論文。該研究首次發現了燈盞乙素靶向腦組織線粒體丙酮酸脫氫酶激酶-丙酮酸脫氫酶復合物軸（PDK2-PDC）調控線粒體有氧代謝，挽救受損的線粒體，進而發揮神經細胞保護的作用。
燈盞乙素（4',5,6-羥基異黃酮-7-葡萄糖醛酸）是燈盞花（Erigeron breviscapus）的主要成分，已有研究證實燈盞乙素在心腦血管疾病治療方面具有廣泛的藥理活性，臨床已用于治療心腦血管、癡呆等疾病。探究燈盞乙素發揮神經保護作用的機制和關鍵靶點具有重要價值。線粒體是細胞的能量工廠，線粒體生物能缺陷及其導致的葡萄糖基礎代謝降低是促進神經退行性病變等神經系統疾病的關鍵病理生理調節因子之一。神經細胞和腦組織的功能高度依賴線粒體功能，神經遞質代謝與神經細胞的能量代謝密切相關。
研究團隊建立了靶向線粒體代謝及功能的活性成分發現和藥效評價方法：首先基于活細胞能量代謝分析發現對線粒體有氧糖代謝有調控作用的活性物質，同時開展亞細胞水平線粒體蛋白組學和13C同位素標記代謝流示蹤研究，明確活性物質調控的代謝物流向和通量，以及調控的代謝酶。然后基于激酶活性分析、質譜分析和分子生物學實驗確證蛋白-活性成分的結合作用及結合口袋，最終發現燈盞乙素靶向腦組織線粒體PDK2-PDC調控線粒體有氧代謝，提升線粒體膜電位水平并降低線粒體損傷，對腦缺血大鼠的神經損傷具有保護作用。該研究探索了通過調控PDK2-PDC軸治療神經損傷和認知障礙的新潛在治療方法，研究結果表明改善線粒體能量代謝缺陷的活性成分對神經系統疾病的治療具有重要價值。
圖. 燈盞乙素靶向調控PDK2-PDC軸影響線粒體葡萄糖氧化代謝發揮神經保護作用
張金蘭研究員和蔣建東院士為該論文的共同通訊作者；生寧副研究員、博士研究生張智慧與鄭浩是該論文的共同第一作者。該項研究得到國家自然科學基金青年項目（82204341），中國醫學科學院醫學與健康科技創新工程項目（2022-I2M-2-002）和國家重點研發計劃 （2019YFC1708901）的經費支持。
論文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202303584
