柴胡(Bupleurum chinense DC.)通过激活CREB蛋白并抑制NF-κB和TNF-α蛋白的表达,减轻LPS(脂多糖)诱导的大鼠神经炎症

《Journal of Ethnopharmacology》:Bupleurum chinense DC. reduces LPS-induced neuroinflammation in rats by activating CREB and suppressing NF-κB and TNF-α protein expression

【字体: 时间:2025年11月09日 来源:Journal of Ethnopharmacology 5.4

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  当归抗神经炎症机制及活性成分研究,通过UPLC-MS/MS和网络药理学鉴定出关键活性成分saikosaponin A/C/D、槲皮素和芦丁,实验证实其通过调控NF-κB、TNF-α和CREB信号通路抑制LPS诱导的神经炎症,机制涉及炎症因子下调和促存活蛋白上调。

  这是一项关于传统中药“柴胡”(*Bupleurum chinense* DC.)在神经炎症中的作用机制研究。研究团队由来自陕西中医药大学的多位研究人员组成,包括王欢欢、常百金、刘燕如、唐志树、宋忠兴、石新波、刘红波等。研究团队还依托于陕西省新药与中药研究重点实验室和陕西省中药资源产业化协同创新中心,通过现代科学技术手段,深入探讨了该植物在传统医学中被广泛使用的理论基础,并验证了其在神经炎症方面的治疗潜力。

在传统中医理论中,柴胡被用于“疏肝解郁”,主要针对情绪波动、抑郁等与肝脏气滞相关的症状。然而,现代研究指出,这些症状可能与神经炎症过程密切相关。神经炎症是指中枢神经系统中免疫细胞(如小胶质细胞和星形胶质细胞)被激活后引发的炎症反应,通常在面对感染或损伤时起到保护作用。但如果这种炎症反应失控,就可能导致慢性神经损伤,进而与多种神经退行性疾病和精神疾病相关,例如抑郁症、阿尔茨海默病和帕金森病等。随着人口老龄化的加剧,神经退行性疾病的发病率也在逐年上升,因此寻找有效的抗神经炎症疗法显得尤为重要。

这项研究采用了多种现代技术手段,包括超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS/MS)用于鉴定柴胡中的活性成分,网络药理学用于预测这些成分可能作用的炎症相关靶点。随后,研究团队利用脂多糖(LPS)诱导的神经炎症大鼠模型,结合酶联免疫吸附测定(ELISA)、苏木精-伊红染色(H&E staining)等实验方法,验证了柴胡提取物对神经炎症的缓解作用。此外,研究还通过代谢组学分析揭示了与神经炎症相关的代谢通路,并结合分子对接和分子动力学模拟,进一步确认了关键成分与靶点之间的相互作用机制。最终,通过Western blotting(WB)和RT-qPCR等实验手段,研究团队证实了柴胡提取物能够调节NF-κB、TNF-α和CREB等关键信号通路,从而在分子层面建立了其抗神经炎症的机制。

研究发现,柴胡中含有多种具有生物活性的化合物,如柴胡皂苷A、槲皮素、芦丁、柴胡皂苷C和柴胡皂苷D。这些化合物在不同的实验条件下表现出显著的抗炎活性。例如,在LPS诱导的神经炎症模型中,柴胡提取物能够有效降低炎症因子的水平,包括TNF-α、IL-6和IL-8,同时改善脑组织的病理变化。这些结果不仅支持了柴胡在传统医学中用于治疗情绪相关疾病和炎症性疾病的功效,也为其在现代医学中的应用提供了科学依据。

在分子机制方面,研究团队发现柴胡中的活性成分主要通过调节NF-κB、TNF-α和CREB信号通路发挥作用。NF-κB是一种重要的转录因子,参与调控多种炎症相关基因的表达。当NF-κB被激活时,它会促进促炎因子的释放,加剧神经炎症反应。而柴胡中的某些成分能够抑制NF-κB的激活,从而减少炎症因子的过度表达。此外,TNF-α作为一种关键的促炎因子,在神经炎症过程中起着核心作用。柴胡提取物能够显著降低TNF-α的水平,进而减轻炎症反应。CREB则是一种与神经保护和情绪调节密切相关的转录因子,柴胡中的成分能够促进CREB的表达,从而增强神经细胞的抗应激能力。

这项研究的意义在于,它不仅揭示了柴胡在传统医学中被使用的科学基础,还为开发基于柴胡的新型抗神经炎症药物提供了理论支持。柴胡的多种活性成分可能通过协同作用,发挥出比单一成分更有效的治疗效果。这种多靶点、多通路的作用机制,使得柴胡在治疗复杂疾病时具有更大的优势。此外,研究还强调了传统中药在现代医学中的应用潜力,尤其是在治疗与神经炎症相关的疾病方面。

在实际应用中,柴胡提取物可能成为治疗抑郁症、阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的重要药物。其抗炎特性有助于缓解这些疾病中常见的神经炎症反应,从而延缓疾病的进展。同时,由于柴胡具有良好的安全性和较低的副作用,它可能比现有的某些抗炎药物更具临床应用价值。此外,研究团队还提到,柴胡的使用可以通过中医辨证论治的方式进行个性化调整,这使得其在临床治疗中更加灵活和有效。

从更广泛的角度来看,这项研究也为其他中药的现代研究提供了参考。许多传统中药在长期的临床应用中显示出良好的疗效,但其具体的分子机制往往不为人知。通过结合现代科学技术,如网络药理学、分子对接和分子动力学模拟,可以更系统地揭示这些中药的活性成分及其作用机制。这不仅有助于提高中药的科学性和可信度,也为中药的现代化和国际化提供了技术支持。

此外,研究团队在实验方法上采用了多种互补的技术手段,以确保结果的准确性和可靠性。例如,UPLC-MS/MS技术能够精确地鉴定柴胡中的化学成分,而网络药理学则帮助预测这些成分可能作用的靶点。随后,通过LPS诱导的神经炎症模型进行实验验证,确保了研究结果的临床相关性。同时,分子对接和分子动力学模拟进一步验证了关键成分与靶点之间的相互作用,为后续的药物开发提供了理论依据。最后,通过ELISA、WB和RT-qPCR等实验方法,对关键信号通路进行了深入分析,从而建立了柴胡抗神经炎症的分子机制。

值得注意的是,研究团队还提到,柴胡的使用具有一定的地域性和季节性。由于柴胡主要生长在东北、华北和西北地区,其生长环境和采摘时间可能会影响其化学成分的含量和活性。因此,在未来的研究中,还需要进一步探讨不同产地和采收时间对柴胡药效的影响,以确保其在临床应用中的一致性和有效性。此外,柴胡的药效可能还受到个体差异的影响,例如年龄、性别、遗传背景等,因此在实际应用中需要考虑这些因素。

从研究的结论来看,柴胡通过调节NF-κB、TNF-α和CREB信号通路,有效缓解了神经炎症反应。这种调节作用可能不仅限于单一的炎症因子,而是通过影响整个炎症网络,从而达到治疗效果。因此,柴胡可能在多种与神经炎症相关的疾病中发挥作用,而不仅仅是抑郁症。未来的研究可以进一步探索其在其他神经退行性疾病中的应用潜力,例如多发性硬化症、阿尔茨海默病和帕金森病等。

总体而言,这项研究通过多学科交叉的方法,深入探讨了柴胡在抗神经炎症方面的机制。其结果不仅为传统医学提供了科学支持,也为中药的现代化研究开辟了新的方向。未来,随着对柴胡活性成分和作用机制的进一步研究,其在治疗神经炎症相关疾病中的应用前景将更加广阔。同时,这项研究也为其他中药的现代研究提供了可借鉴的方法和思路,有助于推动中医药的创新发展。
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