智舍通络胶囊通过调节CALB2/Ca2+/PKC通路和甘油磷脂代谢,改善实验性缺血性脑损伤

《Journal of Ethnopharmacology》:Zhishe Tongluo capsule ameliorates experimental ischemic brain injury through regulating the CALB2/Ca2+/PKC pathway and glycerophospholipid metabolism

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

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  缺血性脑损伤的机制与Zhishe Tongluo胶囊(ZSTL)的神经保护作用研究。通过pMCAO大鼠模型和OGD-PC12细胞模型,结合蛋白质组学和代谢组学分析,发现ZSTL显著改善神经功能、抑制脑损伤及炎症反应,其机制涉及CALB2/Ca2+/PKC通路和甘油磷脂代谢的调控,并通过分子对接验证了ZSTL活性成分与靶点的结合能力。

  这项研究围绕一种传统中药制剂——“止血通络胶囊”(ZSTL)在治疗缺血性脑卒中(IS)方面的保护作用及其潜在机制展开。缺血性脑卒中是全球范围内导致死亡和残疾的主要原因之一,据统计,超过80%的脑卒中病例属于缺血性脑卒中(Campbell 和 Khatri, 2020)。IS 的主要特征是脑部血液供应突然被阻断,导致局部神经功能受损,严重时甚至引发死亡(Benjamin 等, 2018)。除了直接的神经损伤外,IS 还会引发一系列并发症,如脑水肿、深静脉血栓、尿失禁、肺炎和抑郁(Bai 等, 2022;H. Zhu 等, 2022)。尽管已有大量关于脑卒中引发损伤的研究,但其具体的发病机制仍然不完全清楚。目前的研究表明,多种机制,如炎症反应、氧化应激、钙离子超载和细胞凋亡,是 IS 发展过程中的关键因素(Li 等, 2022)。然而,现有的治疗手段存在局限,例如重组组织型纤溶酶原激活剂(tPA)虽然能够溶解血栓,但其使用窗口狭窄,且可能引发出血等副作用,因此大多数 IS 患者无法从中获益(Zhou 等, 2019)。因此,寻找新的、有效的治疗药物成为迫切需求。

传统中药因其多成分、多靶点和多通路协同作用的特性,被广泛应用于 IS 的治疗研究中。近年来,实验室和临床研究表明,中药在治疗 IS 方面具有良好的效果,且副作用较少(Li 等, 2022)。ZSTL 是一种由12种草药和动物药材组成的中药复方,其配方中各成分的重量比例为:黄芪(Huang-Qi)42.5%、人参(Ren-Shen)12%、天麻(Tian-Ma)17%、丹参(Dan-Shen)17%、红花(Hong-Hua)8.5%、葛根(Ge-Gen)34%、川芎(Chuan-Xiong)17%、石菖蒲(Shi-Chang-Pu)17%、郁金(Yu-Jin)8.5%、冰片(Bing-Pian)1%、水蛭(Shui-Zhi)8.5% 和蜗牛(Wu-Shao-She)17%。在传统医学中,ZSTL 被认为能够补气、活血、平肝熄风、通络止痛(Li 等, 2021;Zhu 等, 2023)。在临床应用中,ZSTL 被广泛用于 IS 患者的治疗和康复,并已获得中国国家药品监督管理局(CFDA)的批准(Geng 等, 2022)。一项针对184名 IS 患者的临床研究发现,ZSTL 显著改善了患者的神经功能和生活质量(Zhang 等, 2015)。此外,临床疗效评估表明,ZSTL 与常规西药联合使用时,能够通过调节血脂和血液流变学,提高 IS 的治疗效果(Geng 等, 2022)。药理学证据进一步表明,ZSTL 具有抗炎作用,能够减轻 IS 引发的炎症反应(Li 等, 2021)。其配方中的草药也已被证明对 IS 有积极影响。例如,黄芪及其活性成分,特别是黄芪苷IV,能够改善脑血流并保护神经元免受 IS 的损伤(Li 等, 2024)。丹参通过抑制小胶质细胞极化发挥神经修复作用(Yang 等, 2024),而红花则通过抑制氧化应激、血小板聚集和细胞凋亡来减轻 IS 的症状(Chen 等, 2024)。水蛭通过抑制小胶质细胞 NLRP3 介导的神经炎症,发挥抗缺血作用(Li 等, 2022)。川芎能够调节免疫反应和铁死亡,从而对抗 IS(Ge 等, 2024)。人参中的活性成分人参皂苷Rb1可以抑制星形胶质细胞的激活(Ni 等, 2022),而天麻则通过抑制促炎细胞因子,减轻 IS 的症状(Huang 等, 2024)。丹参还能通过抑制 p53 激活,减轻 IS 引发的铁死亡(Xu 等, 2025)。石菖蒲中的β-细辛醚能够缓解 Beclin1 依赖性的自噬过程,对抗 IS(Mo 等, 2012)。冰片则能够增强血脑屏障的完整性,减少病理损伤并提供神经保护(Zhang 等, 2017)。郁金中的姜黄素通过抑制小胶质细胞 M1 极化并促进 M2 极化,从而治疗 IS(Liu 等, 2017)。尽管 ZSTL 在临床中被广泛应用,但其具体的治疗机制尚未完全阐明。

为了深入探讨 ZSTL 对 IS 的保护作用及其可能的机制,本研究采用了一种永久性中动脉闭塞(pMCAO)大鼠模型以及一种缺氧-缺糖(OGD)诱导的 PC12 细胞模型。pMCAO 模型是目前研究 IS 的常用模型之一,尤其适用于模拟临床中血管阻塞后无法恢复血流的情况(Gu 等, 2013)。该模型通过阻断大鼠的中动脉,导致大脑某些区域的缺血,进而引发神经功能损伤。研究中发现,pMCAO 模型能够迅速诱导出不可逆的损伤,特别是对尾状核和豆状核区域的神经元造成严重影响,随后这些损伤会逐渐扩展到大脑皮层(Garcia 等, 1995)。在缺血后,神经元会严重缺乏氧气和葡萄糖,这进一步加剧了细胞损伤。因此,pMCAO 模型被认为在临床研究中具有较高的相关性,并可能在临床试验中提供更有价值的治疗依据(McBride 和 Zhang, 2017)。

在实验中,研究人员评估了 ZSTL 对 pMCAO 大鼠模型中神经功能、脑梗死面积和病理变化的影响。同时,他们还利用定量蛋白质组学和代谢组学技术,筛选出与 IS 发病机制及 ZSTL 治疗相关的潜在靶点和代谢通路。此外,研究人员还通过 OGD 模型研究了 ZSTL 对 PC12 细胞的保护作用,包括对细胞凋亡率、钙离子水平以及炎症因子和氧化应激相关酶活性的影响。分子对接分析进一步揭示了 ZSTL 的潜在靶点与化学成分之间的结合亲和力。研究结果表明,ZSTL 在体内实验中显著改善了神经功能,减轻了脑损伤,抑制了炎症反应和氧化应激。在体外实验中,ZSTL 预处理有效抑制了细胞凋亡、炎症、氧化应激和钙离子超载,从而保护 PC12 细胞免受 OGD 引发的损伤。蛋白质组学分析显示,ZSTL 可调节 CALB2 的表达,而 Western blot 实验确认了 ZSTL 在体内和体外实验中均能抑制 CALB2/Ca2?/PKC 通路。分子对接分析进一步表明,CALB2 和 PKC 与 ZSTL 的化学成分具有较高的结合亲和力。代谢组学分析则揭示了甘油磷脂代谢在 ZSTL 介导的神经保护中起着关键作用。通过皮尔逊相关性分析,研究发现 CALB2/Ca2?/PKC 通路与甘油磷脂代谢之间存在紧密关联。

本研究的结论表明,ZSTL 通过调节 CALB2/Ca2?/PKC 通路和甘油磷脂代谢,能够有效缓解实验性缺血性脑损伤。这一发现为 ZSTL 在临床治疗 IS 中的应用提供了实验依据,并为 IS 的治疗提供了新的理论支持。此外,研究还揭示了 ZSTL 在 IS 治疗中的多靶点作用,表明其可能通过多种机制共同发挥作用,从而提高治疗效果。这些发现不仅有助于理解 ZSTL 的药理作用,也为开发新的 IS 治疗策略提供了思路。未来的研究可以进一步探讨 ZSTL 的具体作用机制,以及其与其他药物联合使用的潜在效果,以期为 IS 患者提供更有效的治疗方案。
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