线粒体由于其在能量代谢中的重要作用，近年来被认为在多种神经退行性疾病发展过程中扮演重要角色。大脑和神经元细胞对能量的高需求使得其对能量供给的改变极为敏感，因此很容易受线粒体功能变化的影响。因此将神经损伤与代谢改变相关联，从修复线粒体能量供给的角度寻求神经退行性疾病的治疗手段具有十分重要的意义。

研究背景：慢性脑缺血（CCH）在多种神经疾病的发生发展过程中发挥重要作用，且由于老龄化和多种风险因素的增加正日趋成为一种普遍现象。缺血会使得大脑失去氧气和营养物质这两类重要的生存基础，发生能量代谢和线粒体功能紊乱，神经元退化，最终导致认知功能受损甚至阿尔兹海默症。灯盏乙素（Scutellarin，SG）是一种从灯盏花中分离得到的类黄酮葡萄糖醛酸，具有调节神经递质代谢的功效。考虑到神经元和脑组织的功能与线粒体功能息息相关，灯盏乙素对能量代谢的影响需要被深入研究。

研究方法：雄性大鼠随机分为CCH模型组和假手术对照组，CCH模型组又进一步分为模型组和SG治疗组，三组的样本量均为10。借助差速离心法从大鼠脑组织中提取线粒体，并提取线粒体总蛋白进行LC-MS/MS分析。

研究结果：SG可以减轻缺血脑组织的认知损害，改善神经病理学改变，调节2VO模型大鼠的氧化应激损伤；SG可以挽救CCH诱导的线粒体功能障碍，显著降低模型组大鼠体内的ROS水平，有效缓解CCH状态下的氧化应激；可以增强线粒体呼吸链复合物活性，通过调节线粒体稳态和ATP生成来显著降低CCH诱导的线粒体损伤。

通过对线粒体蛋白质组学的分析揭示了SG对氧化磷酸化和能量代谢途径的调节作用。蛋白质组学分析共鉴定出模型组和假手术组以及SG组和模型组之间有583个和136个差异表达的线粒体蛋白。与对照组相比，模型组中脂质相关代谢通路的变化显著富集，而SG组主要富集于线粒体葡萄糖有氧代谢通路。差异蛋白与以丙酮酸脱氢酶（PDH）复合体成分E2（Dlat）为核心的线粒体有氧呼吸密切相关，参与线粒体有氧呼吸相关代谢通路。以上结果表明，SG可能通过以PDH为核心的上游有氧呼吸、TCA循环和糖酵解途径，增强氢质子和电子供应，减轻CCH脑组织线粒体损伤。

在蛋白组学的基础上，作者进一步开展了代谢组学研究和线粒体实时细胞生物能分析，验证了SG对线粒体有氧呼吸功能的促进作用，并通过C13示踪标记技术揭示了SG在氧化磷酸化受损的情况下可以调节PDK-PDC轴连接葡萄糖-丙酮酸-TCA循环轴，从而增强电子呼吸链的有氧代谢。通过评估激酶反应和CETSA实验验证了SG对PDK2的选择性抑制，通过靶向PDPK2调控线粒体依赖型凋亡，发挥神经保护作用，以对抗线粒体损伤诱导的细胞死亡。