迷迭香治疗阿尔茨海默病的潜在机制:多靶点、多通路的探索之旅

【字体: 时间:2025年03月08日 来源:BMC Complementary Medicine and Therapies 3.3

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  研究人员为探索迷迭香治疗阿尔茨海默病(AD)机制,经细胞实验、网络药理学分析等,发现其可改善细胞活力,有治疗潜力。

  在人口老龄化加剧的当下,神经系统疾病愈发成为人们关注的焦点,阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)便是其中极具代表性的一种。AD 是一种神经退行性疾病,堪称老年痴呆的 “元凶” ,它会让患者记忆力减退、认知功能下降,严重影响生活质量。目前,AD 的发病机制如同一个神秘的 “黑匣子”,主要涉及淀粉样 β(Aβ)沉积和 tau 蛋白过度磷酸化等复杂过程。现有治疗药物,像胆碱酯酶抑制剂和 N - 甲基 - D - 天冬氨酸受体拮抗剂,只能缓解症状,无法从根本上治愈 AD,这使得开发新的治疗方法迫在眉睫。
在这样的背景下,昆明医科大学等机构的研究人员将目光投向了迷迭香(Rosmarinus officinalis L.)。迷迭香不仅是西餐中常见的香料,还具有抗氧化、抗炎等多种功效,在传统医学中早有应用。研究人员猜测,迷迭香或许能为 AD 的治疗带来新的希望。相关研究成果发表在《BMC Complementary Medicine and Therapies》杂志上。

为了探究迷迭香治疗 AD 的奥秘,研究人员运用了多种关键技术方法。细胞实验方面,通过 CCK8 法检测细胞活力,用流式细胞术分析细胞凋亡,借助 TMRE Kit 评估线粒体膜电位变化,从细胞层面观察迷迭香的作用。网络药理学分析上,利用多个数据库筛选迷迭香的活性成分及其潜在靶点、AD 相关靶点,构建蛋白 - 蛋白相互作用(PPI)网络等,系统地剖析其作用机制。此外,还采用分子对接技术,在分子水平验证活性成分与靶点的相互作用,定量实时聚合酶链式反应(RT - qPCR)则用于确定相关基因的表达情况。

研究结果如下:

  1. 细胞实验结果:在体外 AD 细胞模型中,CCK - 8 实验表明,Aβ25 - 35会显著降低海马神经元 HT22 细胞的活力,而迷迭香和其主要抗氧化成分鼠尾草酸(carnosic acid)能显著提高受损细胞的活力。凋亡实验发现,迷迭香和鼠尾草酸处理组的细胞凋亡率明显低于 Aβ 组。TMRE 染色显示,迷迭香可抑制 Aβ25 - 35诱导的线粒体膜电位降低,这意味着迷迭香对 AD 细胞具有保护作用。
  2. 网络药理学分析结果:筛选出迷迭香的 8 种主要活性成分,包括鼠尾草酸、鼠尾草酚(carnosol)等。通过分析得到 127 个迷迭香与 AD 的共同靶点,构建 PPI 网络后确定了 HRAS、ESR1 等 10 个关键核心基因。“药物 - 成分 - 靶点基因 - 疾病” 网络可视化展示了它们之间的相互关系。GO 功能富集分析显示,这些靶点主要富集在信号转导、蛋白质磷酸化等生物学过程,涉及细胞质、细胞核等细胞成分,以及蛋白质结合、ATP 结合等分子功能。KEGG 通路富集分析发现,相关靶点主要集中在 PI3K - Akt、Ras、雌激素、Rap1 和 MAPK 等信号通路。
  3. 分子对接验证结果:对 8 种活性成分与关键核心基因进行分子对接,结果显示所有对接结合能均小于 - 5 kcal/mol,表明它们能与这些基因发生相互作用。其中,染料木苷(genkwanin)、刺槐亭(cirsimaritin)和迷迭香酸(rosmarinic acid)与 ESR1、SRC、MMP9 和 NOS3 的结合活性更佳。
  4. 靶基因表达结果:RT - qPCR 检测发现,Aβ25 - 35诱导损伤后,IGF1、MMP9 的 mRNA 表达下降,而 SRC、MAPK14 的 mRNA 表达上升;迷迭香处理后,IGF1、MMP9 的 mRNA 表达明显升高,SRC、MAPK14 的 mRNA 表达显著降低。

综合研究结论与讨论部分,研究人员通过多种实验和分析手段,揭示了迷迭香治疗 AD 的潜在机制。迷迭香可能主要通过染料木苷、迷迭香酸等活性成分与 ESR1、SRC、MMP9 等靶点结合,调节 PI3K - Akt、雌激素、Rap1 和 MAPK 等信号通路,从而发挥神经保护作用,提高细胞活力,减少细胞凋亡。这一研究成果为 AD 的治疗提供了新的方向和理论依据,让我们看到了迷迭香在 AD 治疗领域的巨大潜力。不过,目前的研究仍处于基础阶段,未来还需要更多的研究,如动物实验和临床试验,来进一步验证迷迭香的治疗效果,推动其从实验室走向临床应用,为 AD 患者带来新的希望。

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