编辑推荐:
为探究 Xifeng Jiannao 丸(XFJNP)治疗帕金森病(PD)的潜在机制,研究人员运用网络药理学和分子生物学技术开展研究。结果发现 XFJNP 可通过调节 MAPK 信号通路,减轻炎症和氧化应激,缓解神经元凋亡,为 PD 治疗提供了新方向。
帕金森病(Parkinson’s Disease,PD)是一种常见的进行性神经退行性疾病,随着人口老龄化,其发病率逐年上升。目前,多巴胺类疗法只能在疾病早期缓解症状,长期使用还会导致运动波动等问题,且尚无药物能阻止疾病进展。在现代医学对这一复杂疾病的治疗陷入困境时,传统中药为 PD 的治疗带来了新的希望。
天津市滨海新区中医医院等机构的研究人员对 XFJNP 治疗 PD 的效果及机制展开研究,相关成果发表在《Metabolic Brain Disease》上。该研究对 PD 的治疗和传统中药的应用意义重大,有望为 PD 患者提供更有效的治疗方案。
研究人员采用了多种关键技术方法。通过网络药理学,从多个数据库中筛选 XFJNP 的活性成分和潜在靶点,以及 PD 相关靶点,并进行交集分析和富集分析;利用 1 - 甲基 - 4 - 苯基吡啶离子(MPP?)诱导的 SH-SY5Y 细胞模型和 MPTP 诱导的 PD 小鼠模型,进行细胞和动物实验;运用 CCK-8 法、ELISA、Western blotting、免疫荧光、TUNEL 染色等实验技术,检测细胞活力、炎症因子水平、蛋白表达、细胞凋亡等指标。
研究结果如下:
- 网络药理学预测潜在机制:从多个数据库识别出 600 个 XFJNP 活性成分靶点和 9885 个 PD 相关靶点,经交集分析得到 435 个共同基因。核心 PPI 网络显示关键蛋白包括 MAPK8(JNK)、MAPK3(ERK)等。GO 和 KEGG 富集分析表明,这些靶点参与细胞凋亡、炎症反应、MAP 激酶活性调节等过程,且与 “MAPK 信号通路”“凋亡” 等途径相关。
- XFJNPS 减轻 MPP?诱导的细胞凋亡:研究发现 MPP?对 SH-SY5Y 细胞活力有浓度依赖性损害,1mM MPP?可使细胞活力降低 50%。不同浓度 XFJNPS 处理实验显示,10% 和 20% 浓度的 XFJNPS 可显著提高细胞活力,最终选定 10% XFJNPS 进行后续实验。10% XFJNPS 能有效恢复线粒体膜电位,增加 Bcl2/Bax 蛋白比值,减少凋亡细胞比例,提高酪氨酸羟化酶(TH)表达。
- XFJNPS 减轻 MPP?诱导的炎症和氧化应激(OS):实验表明,XFJNPS 可降低 MPP?诱导的 ROS 和 MDA 水平,增强抗氧化酶 SOD 和 GSH-Px 的活性,抑制促炎细胞因子 TNF-α 和 IL-6 的表达,增加抗炎细胞因子 IL-10 的水平,从而减轻炎症和 OS,保护 DA 神经元。
- XFJNPS 通过调节 MAPK 信号通路保护细胞:MAPK 信号通路失调与 PD 发病相关。研究发现 MPP?处理会显著上调 MAPK 信号通路的激活,而 XFJNPS 处理可明显减弱 p-ERK、p-JNK 和 p-p38 的磷酸化水平,表明 XFJNPS 通过调节 MAPK 信号通路发挥神经保护作用。
- XFJNP 改善 MPTP 小鼠的行为和运动缺陷:在 MPTP 小鼠模型实验中,确定 3.3g/Kg/day 的 XFJNP 为干预剂量。行为学测试结果显示,XFJNP 处理的小鼠在开放场实验中速度和活动指数提高,总路程增加,休息次数减少;在杆测试中,头部转向时间缩短,下降速度加快;在抓力测试中,抓力增强;在转棒测试中,平均掉落潜伏期延长,表明 XFJNP 有效改善了 PD 小鼠的运动功能。
- XFJNP 减轻体内 MPTP 诱导的 DA 神经元损伤:免疫组化、免疫荧光和 Western blot 分析表明,MPTP 处理导致小鼠黑质和纹状体中 DA 神经元减少,TH 蛋白表达降低,而 XFJNP 处理可增加 TH?细胞数量,提高 TH 蛋白表达水平,Nissl 染色显示 XFJNP 组神经元细胞中尼氏体数量增多且体积增大。
- XFJNP 减轻炎症和 OS,保护 DA 神经元免受凋亡:在 PD 小鼠模型中,XFJNP 处理可减少黑质中凋亡细胞数量,降低 Cleaved-Parp1 水平,增加 Bcl2/Bax 比值;同时增强抗氧化酶活性,降低 MDA 水平,调节炎症细胞因子表达,表明 XFJNP 通过减轻 OS 和炎症反应,防止 DA 神经元凋亡。
- XFJNP 通过调节 MAPK 通路减轻神经元损伤:Western blot 检测发现,MPTP 处理使黑质中 ERK、JNK 和 p38 的磷酸化水平升高,而 XFJNP 处理可显著降低这些蛋白的磷酸化水平,说明 XFJNP 有效减轻了 MPTP 诱导的 MAPK 通路激活,缓解神经元损伤。
研究结论和讨论部分指出,PD 的主要特征是 DA 神经元进行性凋亡,其机制主要涉及 OS 和炎症反应。XFJNP 含有多种具有抗氧化和抗炎特性的多酚类化合物,可通过调节 MAPK 信号通路,抑制 OS 和炎症反应,减少 DA 神经元凋亡。该研究证实了 XFJNP 在 PD 治疗中的潜力,为开发基于传统中药的多靶点 PD 治疗策略提供了理论依据和实验支持,有望推动 PD 治疗领域的进一步发展。