一、课题研究的目的和意义以及国内外研究的发展概况和趋势
1、课题研究的目的与意义
黄芩素又称黄芩苷元，或5，6，7-三羟基黄酮，是唇形科植物黄芩的干燥根分离出的单体、属于黄酮类化合物。其在结构上属于多酚类化合物，具有抗菌、抗病毒、保肝、利胆、利尿和降血脂作用，临床上主要用于急性、慢性炎症的治疗。目前发现其抑癌抗癌活性与其氧化与抗氧化活性、生物膜保护作用、线粒体毒性损伤、蛋白酶体抑制作用、信号调节功能等相关，并且在癌症预防和治疗上其以天然高效、低毒和不易产生耐药性的特点而备受瞩目。关于黄酮类化合物抗癌机制的报道常见诸报端，事实上，这些黄酮类化合物在抗癌和诱发癌细胞凋亡上其促氧化活性比抗氧化活性起更为重要的作用，许多黄酮类化合物诱导癌细胞核DNA片段化不可逆损伤并促进癌细胞凋亡都是通过ROS介导的，而预防癌症发生方面黄酮类化合物其抗氧化和清除自由基特性显得更为重要。
线粒体不仅是ROS生成的重要来源，也是胞内Ca2 存储的重要部位，胞内Ca2 增多会改变线粒体膜电位，引起PTP孔道开放和CytC释放，启动线粒体途径的细胞凋亡。Ca2 胞外摄取主要通过L-型Ca2 通道，而胞内主要由内质网通过以寡聚体形式定位于其膜上的IP3受体和兰尼碱受体相关的Ca2 通道调控其浓度[1]。多种G蛋白、酪氨酸激酶偶联的受体激动剂及一些中枢钙结合蛋白诱导产生的IP3可促进IP3受体的活化[2]；而兰尼碱受体则是一类对植物碱ryanodine敏感的受体，咖啡因等药物、内质网Ca2 浓度增加或Ca2 诱导的Ca2 释放都可激活兰尼碱受体[3]。胞内ROS和Ca2 生成增加常常是多种天然活性药物单体引起线粒体凋亡通路的共同特征，但关于黄芩素作用下二者的来源及其上下游关系未见报道。
2、国内外研究的发展概况和趋势
Ca2 是细胞生命活动中的一个重要调节因子，在细胞对外界刺激反应及细胞死亡等多种生物学过程中起重要作用，与线粒体功能及ROS间有错综复杂的关系[4]，一方面ROS引起的凋亡可能有Ca2 的参与[5]，另一方面增加或减少胞内Ca2 都可能引起细胞凋亡[6]。
胞浆内Ca2 浓度受胞内复杂机制的调控，概括来说是由细胞膜上的Ca2 泵、Ca2 通道表达及活性，内质网等细胞器膜上Ca2 转运系统的激活程度和细胞质内Ca2 结合蛋白活性来调控的[7]，其中通过细胞膜和内质网进行Ca2 的转进或转出是胞质内调控Ca2 浓度的主要方式。细胞在静息状态下，胞浆内Ca2 浓度维持在100 nM左右，而胞外Ca2 浓度维持在1mM水平，很大的电化学梯度使得细胞一旦被刺激，胞内Ca2 浓度可以在毫秒的时间内达到1mu;M水平。胞内Ca2 浓度升高可通过Ca2 单向转运体摄取并继而引起线粒体内Ca2 增加，这种单向转运体利用线粒体膜电位作为驱动力，但线粒体Ca2 摄取使其跨膜电位消失而对其负反馈调节。线粒体内Ca2 水平可导致一系列后果：首先，线粒体内Ca2 超载可引起氧化磷酸化过程失调；其次，线粒体内Ca2 超载可开放PTP，导致Cyt C和Ca2 释放而导致线粒体ROS产生增加。
二、主要研究内容
本课题通过NAC降低胞内ROS水平，研究ROS和Ca2 在黄芩素诱导线粒体损伤中的关系及Ca2 浓度增加的来源。
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