生物通报道  近期来自中国科学院上海药物研究所与华东理工大学的研究人员在新研究中首次发现牛蒡子苷元能够模拟耐力训练有效提高小鼠疲劳耐受能力。这一研究成果发表在国际学术期刊《科学公共图书馆—综合》（PLoS ONE）上。

中国科学院上海药物研究所的沈旭研究员、胡立宏研究员及陈静副研究员为这篇文章的共同通讯作者，研究工作主要由博士研究生汤璇和庄静静（华东理工大学联合培养研究生）等完成。

牛蒡子是牛蒡的果实，牛蒡为盛产于日本和我国江苏等地的一种蔬菜，营养价值高，能与人参相媲美，可谓 “形如山药，性比人参”。在功效方面，中医认为具有疏风散热、解毒利咽等功效。

规律的耐力训练或有氧运动能够提高肌肉和机体对疲劳的耐受能力，防止代谢性疾病的发生发展。但事实上多数人没有时间或是部分人心脏状况无法负担最低限度的耐力训练，因此开发活性小分子通过模拟或促进耐力训练，提高疲劳耐受能力以达到治疗或预防代谢性疾病的目的，具有重要的现实意义。该研究在细胞水平（骨骼肌和心肌细胞）及动物水平上系统考察了牛蒡子苷元对能量代谢相关的线粒体合成和脂肪酸氧化通路中基因的调控作用；进而在小鼠平板跑台实验中考察了牛蒡子苷元对小鼠力竭的时间和距离的作用。

结果显示牛蒡子苷元能够有效调节线粒体合成和脂肪酸氧化相关基因转录从而达到提高机体抗疲劳的功能。目前，研究人员已申请了相应的中国专利。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Arctigenin Efficiently Enhanced Sedentary Mice Treadmill Endurance

Physical inactivity is considered as one of the potential risk factors for the development of type 2 diabetes and other metabolic diseases, while endurance exercise training could enhance fat oxidation that is associated with insulin sensitivity improvement in obesity. AMP-activated protein kinase (AMPK) as an energy sensor plays pivotal roles in the regulation of energy homeostasis, and its activation could improve glucose uptake, promote mitochondrial biogenesis and increase glycolysis. Recent research has even suggested that AMPK activation contributed to endurance enhancement without exercise. Here we report that the natural product arctigenin from the traditional herb Arctium lappa L. (Compositae) strongly increased AMPK phosphorylation and subsequently up-regulated its downstream pathway in both H9C2 and C2C12 cells. It was discovered that arctigenin phosphorylated AMPK via calmodulin-dependent protein kinase kinase (CaMKK) and serine/threonine kinase 11(LKB1)-dependent pathways. Mice treadmill based in vivo assay further indicated that administration of arctigenin improved efficiently mice endurance as reflected by the increased fatigue time and distance, and potently enhanced mitochondrial biogenesis and fatty acid oxidation (FAO) related genes expression in muscle tissues. Our results thus suggested that arctigenin might be used as a potential lead compound for the discovery of the agents with mimic exercise training effects to treat metabolic diseases.

作者简介：

沈旭

1964 年 3 月生于安徽和县。 1995 年中国科学院上海药物研究所获博士学位， 1995-1997 年中科院福建物质结构研究所博士后研究，出站后到上海同济大学 任副 教授， 1999-2001 年日本大阪药科大学生物物理化学系 JSPS （日本学术振兴会）特别研究员，从事结构生物学研究，随后，去美国康奈尔大学医学院开展分子生物学方面的研究工作。 2002 年回国后被聘为中国科学院上海药物所研究员、博士生导师、课题组长至今，现任上海药物研究所药理第三研究室主任。

研究方向：
主要从事药物设计学、细胞分子生物学和化学生物学等领域研究

专家类别：
研究员；杰青

职务：
中科院上海药物所研究员、博士生导师、研究组长、药理三室主任

承担科研项目情况：
先后主持了多项国家高科技 “ 973” 项目子课题、 “ 863” 项目、国家自然科学基金、上海市科委重点和重大基金项目等

获奖及荣誉：
2004 年获上海市科技进步一等奖（第三完成人）， 2005 年获 “ 国家杰出青年基金 ” ， 2006 年获中国科学院 “ 研究生优秀导师 ” 称号和 “ 明治乳业生命科学奖 ” ， 2006 年度入选 “ 新世纪百千万人才工程 ” 国家级人选。

胡立宏

1991 年毕业于杭州大学化学系，进入中科院上海药物所， 1997 年获理学博士学位，同年九月赴新加坡国立大学化学系做博士后研究。 1999 年 10 月回国，应聘为上海药物所副研究员 , 2002 年起任中科院上海药物所研究员，博士生导师。 2002 年 4 月至 10 月应邀在美国联邦食品和药品管理局下属的毒理研究中心作访问研究。

研究方向：
主要从事的研究方向为基于天然资源的创新药物研究 : 与分子生物学研究小组合作开展中药作用机制及其物质基础的研究；作用机制明确的天然活性化合物的发现及其结构优化。

专家类别：
研究员；杰出青年

职务：
中科院上海药物所研究员、博士生导师、研究组长

科研成果：
发表SCI研究论文94篇；申请发明专利18项、授权2项；撰写著作5章节。

承担科研项目情况：
主持、参与了多项国家和上海市的重大基础科学研究项目，申请专利 10 多项，发现了一批很有开发前景的活性化合物。

获奖及荣誉：
作为主要完成人之一曾获上海市 2002 年度科学技术进步一等奖，国家 2003 年度科学技术进步二等奖。

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