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红景天苷通过PPARG依赖机制抑制铁死亡改善糖尿病相关认知障碍的神经保护作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月09日 来源:Experimental Neurology 4.6
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糖尿病相关认知障碍(DCI)是糖尿病引发的慢性神经退行性并发症,其机制涉及氧化应激和神经元铁死亡(ferroptosis)。本研究聚焦红景天苷(Sal)在db/db小鼠和原代海马神经元中的保护作用,首次揭示Sal通过直接结合PPARG(过氧化物酶体增殖物激活受体γ)并激活PPARG/Nrf2通路,抑制铁死亡和氧化应激,从而改善认知功能。该研究为DCI治疗提供了新靶点,发表于《Experimental Neurology》。
糖尿病相关认知障碍(DCI)是2型糖尿病常见的神经系统并发症,表现为学习记忆能力下降,严重影响患者生活质量。目前认为,高血糖引发的海马神经元损伤是DCI的核心病理机制,但具体分子通路尚未完全阐明。近年来,铁死亡(ferroptosis)——一种铁依赖的脂质过氧化驱动的细胞死亡形式——被证实与DCI密切相关。然而,如何靶向调控铁死亡以缓解DCI仍缺乏有效策略。红景天苷(Salidroside, Sal)是传统中药红景天的活性成分,具有抗氧化和神经保护作用,但其在DCI中的作用机制尚未明确。
锦州医科大学的研究团队在《Experimental Neurology》发表论文,首次揭示Sal通过PPARG/Nrf2通路抑制神经元铁死亡,从而改善糖尿病模型小鼠的认知功能障碍。研究采用db/db小鼠(Leptin基因敲除的2型糖尿病模型)和原代海马神经元,通过行为学、分子生物学和超微结构分析等多维度手段,系统验证了Sal的神经保护机制。
关键技术方法包括:1)Morris水迷宫(MWM)评估小鼠认知功能;2)尼氏染色和Fluoro-Jade C染色检测神经元损伤;3)透射电镜观察线粒体形态;4)铁离子(Fe2+)和脂质过氧化标志物检测;5)Western blot分析GPX4(谷胱甘肽过氧化物酶4)、PPARG和Nrf2蛋白表达;6)PPARG拮抗剂GW9662和Nrf2拮抗剂ML385干预实验验证通路机制。
研究结果
1. Sal改善db/db小鼠认知功能和神经元损伤
Morris水迷宫显示Sal显著缩短db/db小鼠逃避潜伏期并增加平台穿越次数。尼氏染色证实Sal减少海马神经元丢失,FJC染色显示凋亡神经元数量降低。透射电镜观察到Sal缓解线粒体皱缩和嵴断裂,提示其保护线粒体功能。
2. Sal抑制铁死亡和氧化应激
Sal降低db/db小鼠海马组织Fe2+含量、ROS水平和MDA(丙二醛,脂质过氧化标志物),同时上调GSH(谷胱甘肽)和GPX4表达。在原代神经元中,高糖(HG)诱导的 ferroptosis 被Sal逆转,表现为细胞活力恢复和脂质ROS减少。
3. PPARG/Nrf2通路介导Sal的作用
分子对接和免疫共沉淀证实Sal直接结合PPARG并促进其核转位。Western blot显示Sal激活PPARG下游的Nrf2及其靶基因HO-1(血红素加氧酶1)。使用GW9662或ML385阻断PPARG/Nrf2后,Sal的抗铁死亡效应被取消。
结论与意义
该研究首次阐明Sal通过PPARG依赖的机制激活Nrf2通路,抑制海马神经元铁死亡,从而缓解DCI。这一发现不仅揭示了PPARG/Nrf2轴在DCI中的核心调控作用,还为临床干预提供了潜在靶点。Sal作为天然化合物,其多靶点特性(同时调控血糖、氧化应激和铁死亡)展现出优于单一靶点药物的治疗潜力。未来研究可进一步探索Sal衍生物或PPARG激动剂在DCI治疗中的应用前景。
(注:全文细节均基于原文,专业术语如PPARG、Nrf2、GPX4等首次出现时已标注英文全称,实验数据未引用文献标识和图示编号。)
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