Scutellarin 通过 Keap1/Nrf2/NF-κB 通路，减轻了由持续静水压力与氧糖剥夺共同诱导的 R28 细胞中的细胞凋亡现象

《Total Environment Advances》：Scutellarin reduces apoptosis in R28 cells induced by continuous hydrostatic pressure combined with oxygen-glucose deprivation through the Keap1/Nrf2/NF-κB pathway

本研究通过建立持续静水压联合缺氧葡萄糖剥夺的R28细胞模型，探讨Scutellarin通过激活Keap1/Nrf2通路抑制NF-κB信号，减少氧化应激和细胞凋亡的机制。结果表明Scutellarin有效促进细胞增殖，抑制凋亡相关蛋白表达，为青光眼神经保护提供新靶点。

　　在现代社会，随着人口老龄化趋势的加剧以及视力健康问题的日益突出，青光眼作为一种常见的致盲性眼病，其防治研究显得尤为重要。青光眼不仅影响全球数亿人群的视力健康，还对患者的日常生活质量产生深远影响。目前，青光眼的治疗主要依赖于降低眼内压（IOP）的药物或手术，但这些方法在某些情况下可能无法完全阻止疾病的进展，尤其是在晚期慢性青光眼患者中。因此，探索新的治疗策略，尤其是具有神经保护作用的药物，成为当前研究的热点。本研究聚焦于一种天然化合物——山楂素（Scutellarin, SCU），通过实验揭示其在青光眼相关视神经损伤模型中的保护机制，为开发新的青光眼治疗药物提供了理论依据和实验支持。

山楂素是一种从传统中药“短茎鼠尾草”中提取的黄酮糖苷，因其广泛的生物活性而受到关注。研究表明，山楂素具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤和神经保护等多种药理作用。然而，尽管这些特性已被广泛验证，其在青光眼视神经保护中的具体作用机制尚不明确。本研究通过构建一个模拟青光眼病理变化的实验模型，结合连续静水压力（CHP）和缺氧-葡萄糖剥夺（OGD）的双重刺激，系统地评估了山楂素对R28细胞的保护效果。R28细胞是一种来源于大鼠视网膜祖细胞的细胞系，因其与视网膜神经节细胞（RGCs）具有高度相似的形态和分子特征，常被用于青光眼相关的体外研究。

研究首先通过CCK8实验评估了不同浓度山楂素对R28细胞活力的影响。结果显示，5 μmol/L和10 μmol/L的山楂素浓度能够显著促进细胞增殖，且在10 μmol/L时表现出最佳效果，同时未对细胞造成毒性。这表明山楂素在适当浓度下具有良好的细胞保护作用。此外，实验还发现，当R28细胞受到CHP和OGD的双重刺激后，细胞活力显著下降，接近半数抑制浓度（IC50），进一步验证了该模型的可行性。这一模型能够较好地模拟青光眼视神经损伤的病理特征，包括机械性压力和缺氧导致的细胞损伤。

接下来，研究通过多种实验手段进一步探究山楂素对细胞损伤的分子机制。其中，通过检测细胞凋亡情况，发现CHP和OGD的联合刺激显著增加了R28细胞的凋亡率。而山楂素的干预则显著降低了这一凋亡率，尤其是在10 μmol/L浓度下，其效果更为明显。这表明山楂素可能通过抑制细胞凋亡来保护视神经。同时，研究还通过流式细胞术和EdU染色实验，观察到山楂素能够有效促进细胞增殖，降低细胞凋亡的发生率。这些结果不仅展示了山楂素的保护作用，也为理解其在青光眼治疗中的潜在价值提供了重要线索。

在探索山楂素对细胞凋亡的影响过程中，研究还关注了其对氧化应激的调控作用。通过检测细胞内活性氧（ROS）水平和氧化应激相关基因4-羟基壬烯醛（4-HNE）的表达，发现CHP和OGD的联合刺激显著增加了ROS的生成和4-HNE的积累，而山楂素的干预则能够有效抑制这些变化。进一步的Western blot分析显示，山楂素能够显著降低Keap1的表达，同时促进核内Nrf2的积累和其下游抗氧化基因如血红素加氧酶-1（HO-1）的表达。Keap1是Nrf2的重要负调控因子，其表达水平的降低有助于Nrf2的核转位，从而激活抗氧化应激反应。这一机制在青光眼的病理过程中具有重要意义，因为视网膜神经节细胞在高眼压和缺氧条件下极易受到氧化损伤，而山楂素通过增强Nrf2信号通路，可能在一定程度上缓解这种损伤。

此外，研究还发现山楂素对NF-κB信号通路具有显著的抑制作用。NF-κB是炎症反应的关键调控因子，其激活会导致多种促炎因子的表达，进而加剧细胞凋亡。在本实验中，CHP和OGD的联合刺激显著增强了NF-κB信号通路的激活，表现为IKKβ、IκBα和p65的磷酸化水平上升。而山楂素的干预则能够有效抑制这些磷酸化事件，从而减少NF-κB的核转位和其下游促炎基因的表达。这一结果进一步说明，山楂素可能通过同时调节Nrf2和NF-κB信号通路，发挥其抗氧化和抗炎的双重作用，进而达到保护视神经的效果。

为了验证这些分子机制的可靠性，研究还采用了Nrf2抑制剂（MMA）和NF-κB激活剂（TNF-α）进行干预实验。结果显示，当使用Nrf2抑制剂或NF-κB激活剂时，山楂素的保护作用被逆转，这表明Nrf2信号通路在山楂素的保护机制中起着关键作用。同时，Nrf2的激活与NF-κB的抑制之间可能存在一定的相互作用，这种协调调控机制可能是山楂素发挥神经保护作用的重要基础。

尽管本研究取得了一定的成果，但仍存在一些局限性。首先，R28细胞模型虽然能够模拟视网膜神经节细胞的部分特性，但无法完全反映成熟细胞的生理状态，也难以考虑视网膜胶质细胞和微环境的影响。其次，当前的CHP/OGD模型为急性且静态的模拟，而临床青光眼往往表现为慢性、动态的眼内压变化，这可能导致实验结果与实际病情存在一定的偏差。此外，山楂素在调节Keap1/Nrf2信号通路中的具体分子靶点尚不明确，是否通过直接与Keap1结合，还是通过调控上游激酶，仍需进一步研究。最后，山楂素在体内的药代动力学特性，如其通过血-视网膜屏障的能力、在视网膜中的生物利用度以及最佳的给药方式，也是未来研究需要解决的问题。

基于本研究的发现和现有局限，未来的研究方向应更加注重以下几个方面。首先，应进一步验证山楂素在慢性眼内压升高动物模型中的治疗效果，结合电生理检测和组织学分析，以全面评估其在体内的神经保护作用。其次，需要深入研究山楂素对视网膜胶质细胞和神经炎症通路的影响，以揭示其更广泛的治疗机制。此外，探索山楂素与现有降眼压药物的协同作用，有助于开发更有效的联合治疗方案。最后，通过结构优化和新型给药系统的研发，提高山楂素在眼部的生物利用度和治疗效果，从而推动其在临床中的应用。

总之，本研究为山楂素在青光眼治疗中的应用提供了重要的实验依据。通过揭示其在CHP/OGD模型中对Nrf2和NF-κB信号通路的双重调节作用，不仅拓展了我们对山楂素药理机制的理解，也为开发新的青光眼神经保护药物提供了理论支持和实验基础。未来的研究应进一步克服当前模型的局限性，探索山楂素在更复杂病理环境下的作用机制，并通过临床前研究和临床试验，评估其在实际应用中的安全性和有效性。