碧萝芷(Pycnogenol)通过促进神经生长因子表达和髓鞘再生改善坐骨神经挤压损伤后的功能恢复

《Scientific Reports》:Neuroprotective effects of Pycnogenol on nerve regeneration and functional recovery after sciatic nerve crush injury in rodents

【字体: 时间:2025年10月31日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对周围神经损伤后再生缓慢、功能恢复不佳的临床难题,探讨了法国海岸松树皮提取物碧萝芷(Pycnogenol)的治疗潜力。通过建立大鼠坐骨神经挤压损伤模型,研究发现每日100 mg/kg碧萝芷干预28天可显著改善坐骨神经功能指数(SFI从-83.60提升至-62.95),增强神经生长因子(NGF)表达(2.56±0.43 pg/mg),促进轴突髓鞘化(G-ratio从0.80降至0.69)。组织学分析显示碧萝芷组肌肉纤维横截面积增加26.2%,髓鞘颜色强度提升7.2%。结果表明碧萝芷通过抗氧化、抗炎和神经营养机制加速神经再生,为周围神经损伤提供了新型植物药治疗策略。

  
周围神经损伤是临床常见的致残性疾病,每年全球有数百万人因交通事故、工业伤害或外科手术导致神经功能受损。这类损伤不仅引起感觉运动功能障碍,还会导致肌肉萎缩和慢性疼痛,给患者生活质量带来严重影响。目前临床上缺乏有效促进神经再生的药物,主要依赖外科手术修复,但功能恢复往往不尽如人意。
在这一背景下,植物提取物因其天然来源和多重药理活性受到科研人员关注。法国海岸松树皮提取物碧萝芷(Pycnogenol)作为一种标准化植物药,已知具有强大的抗氧化和抗炎特性,在神经退行性疾病研究中显示出潜力。然而,其在周围神经再生领域的作用尚未明确。
为了探索碧萝芷对周围神经损伤的修复作用,印度卡斯图尔巴医学院的研究团队在《Scientific Reports》上发表了最新研究成果。他们通过精细设计的动物实验,系统评估了碧萝芷对坐骨神经挤压损伤后神经再生和功能恢复的影响。
研究采用21只雌性Sprague Dawley大鼠,随机分为假手术组、损伤对照组和碧萝芷治疗组。通过标准化方法造成坐骨神经挤压损伤后,治疗组每天接受100 mg/kg碧萝芷灌胃给药,持续28天。研究人员通过多种行为学测试、组织学分析和生化检测综合评价治疗效果。
在神经功能恢复方面,碧萝芷表现出显著促进作用。坐骨神经功能指数(SFI)检测显示,治疗第14天,碧萝芷组评分(-89.81±2.42)已明显优于对照组(-83.60±2.26),这种优势持续到第28天(-62.95±2.93 vs -49.42±3.0)。感觉功能测试同样证实了碧萝芷的积极作用,针刺试验显示治疗组动物感觉恢复更快,冷痛觉过敏测试中丙酮反应值也更高(22.85±0.89 vs 19.85±1.06)。
肌肉保护作用是碧萝芷的另一个重要功效。治疗后肌肉湿重分析显示,碧萝芷组屈肌重量比(0.46±0.03)和伸肌重量比(0.47±0.03)均显著高于对照组,表明碧萝芷有效减轻了去神经性肌肉萎缩。组织学检查进一步证实,碧萝芷组肌肉纤维横截面积(1362.9±108.2μm2)和最小费雷特直径(35.16±1.90μm)都明显大于对照组,肌肉结构保持更完整。
在神经结构再生方面,碧萝芷表现出显著的促进作用。髓鞘染色显示,碧萝芷组有髓神经纤维数量(47.85±6.49)明显多于对照组(22.85±4.84),髓鞘颜色强度也更高(205.57±4.68 vs 191.7±5.02)。更重要的是,碧萝芷组G-ratio值(0.69±0.44)显著低于对照组(0.80±0.065),表明髓鞘化效率更高。轴突直径测量也显示碧萝芷组轴突更粗大(3.18±0.06μm vs 2.49±0.16μm),神经结构恢复更完善。
分子机制研究表明,碧萝芷可能通过上调神经生长因子(NGF)表达发挥治疗作用。ELISA检测显示,碧萝芷组β-NGF水平(2.56±0.43 pg/mg)显著高于对照组(2.05±0.15 pg/mg)。NGF作为重要的神经营养因子,在促进神经元存活、轴突生长和施万细胞活化方面发挥关键作用。
研究采用的主要技术方法包括:建立标准化坐骨神经挤压损伤大鼠模型,通过坐骨神经功能指数(SFI)进行运动功能评估,采用针刺试验和冷痛觉过敏测试感觉功能恢复,使用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测神经生长因子(NGF)水平,通过苏木精-伊红(H&E)、甲苯胺蓝和卢克索固蓝染色进行组织学分析,所有定量分析均采用ImageJ软件完成。
Sciatic Functional Index(SFI)评分
运动功能评估显示,碧萝芷组从第14天开始表现出显著的功能改善。到第28天,碧萝芷组SFI评分达到-62.95±2.93,明显优于对照组的-49.42±3.0。这一结果表明碧萝芷能加速运动功能恢复。
针刺试验
感觉功能测试发现,第28天时碧萝芷组动物感觉恢复更好,其中1只恢复至正常反应(+++),5只为中度反应(++),仅1只为轻度反应(+)。而对照组无动物恢复至正常反应水平,表明碧萝芷促进感觉神经再生。
冷痛觉过敏试验
冷敏感性测试显示,第21天碧萝芷组反应值(18.85±1.86)显著高于对照组(12.57±1.71),到第28天这种差异仍然存在(22.85±0.89 vs 19.85±1.06)。表明碧萝芷能有效缓解神经损伤后的异常疼痛敏感性。
湿肌重
肌肉重量分析表明,碧萝芷能显著减轻去神经性肌肉萎缩。屈肌和伸肌的重量比在碧萝芷组均显著高于对照组,证明碧萝芷具有肌肉保护作用。
酶联免疫吸附测定(ELISA)检测β-神经生长因子(NGF)
生化分析显示,碧萝芷组β-NGF水平(2.56±0.43 pg/mg)显著高于对照组(2.05±0.15 pg/mg),表明碧萝芷能增强神经营养因子表达,为神经再生创造有利环境。
肌肉组织学
组织学分析显示,碧萝芷组肌肉纤维面积(1362.9±108.2μm2)显著大于对照组(1079.5±135.5μm2),最小费雷特直径也更大(35.16±1.90μm vs 31.34±1.30μm),表明碧萝芷能有效减轻肌肉萎缩。
神经组织学
神经组织学评估显示,碧萝芷组轴突直径(3.18±0.06μm)显著大于对照组(2.49±0.16μm),有髓神经纤维数量(47.85±6.49)也明显多于对照组(22.85±4.84)。髓鞘颜色强度和髓鞘神经纤维直径在碧萝芷组均显著改善,G-ratio值降低表明髓鞘化效率提高。
本研究通过多维度证据证实了碧萝芷在周围神经损伤修复中的积极作用。研究人员在讨论中指出,碧萝芷可能通过多种机制促进神经再生:其强大的抗氧化能力能减轻氧化应激损伤,抗炎特性可改善再生微环境,而上调NGF表达则为神经再生提供关键的神经营养支持。
值得注意的是,碧萝芷还能减轻纤维化瘢痕形成,这一作用在神经修复过程中尤为重要。纤维化常常阻碍轴突再生,而碧萝芷的抗纤维化特性可能为神经再生扫除障碍。此外,碧萝芷对线粒体功能的保护作用也有助于维持细胞能量平衡,抑制凋亡过程。
这项研究的创新之处在于首次系统评估了碧萝芷在周围神经再生中的作用,并揭示了其可能的作用机制。研究采用的综合评估方法,包括行为学测试、组织学分析和分子检测,为结论的可靠性提供了坚实支撑。
然而,研究也存在一些局限性。28天的观察期仅能反映早期再生过程,长期效果尚不明确。单剂量设计无法确定最佳治疗窗口,而组织匀浆法检测NGF无法明确其细胞来源和空间分布特征。
未来研究需要进一步探索碧萝芷的作用机制,包括其对特定信号通路的调节作用。延长观察期以评估长期疗效,进行剂量优化研究确定最佳治疗策略,以及探索与其他神经保护剂的联合治疗效果,都是值得深入的方向。
总体而言,这项研究为周围神经损伤的治疗提供了新的思路。碧萝芷作为一种安全性良好、具有多重药理活性的天然产物,在神经再生医学领域展现出广阔的应用前景。其独特的作用机制和良好的安全性特征,使其有望成为周围神经损伤治疗的重要补充策略。
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