罗汉果苷V通过抑制M1小胶质细胞极化改善脊髓损伤的作用与机制研究

《Molecular Neurobiology》:Mogroside V Ameliorates Spinal Cord Injury by Inhibiting M1 Microglia Polarization

【字体: 时间:2025年11月27日 来源:Molecular Neurobiology 4.3

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  本研究针对脊髓损伤后神经炎症调控难题,探讨了传统中药成分罗汉果苷V(Mogroside V)的治疗潜力。研究人员通过构建小鼠脊髓挫伤模型,结合体外实验证实Mogroside V能显著改善运动功能恢复,其机制与抑制MAPK/NF-κB信号通路介导的M1型小胶质细胞极化相关。该发现为开发脊髓损伤新型抗炎治疗方案提供了实验依据。

  
当脊髓遭受意外创伤时,不仅会造成即刻的机械性损伤,更会引发一系列复杂的次级病理反应,其中神经炎症是导致神经细胞继发性死亡的关键因素。脊髓损伤(Spinal Cord Injury, SCI)作为一种严重的中枢神经系统疾病,具有高致残率和治疗手段有限的特点,给患者和社会带来沉重负担。目前临床主要采用手术减压、药物干预和康复训练等综合疗法,但效果仍不理想。在损伤微环境中,小胶质细胞作为中枢神经系统的常驻免疫细胞,其极化状态对神经修复起着双重调节作用——M1型小胶质细胞释放促炎因子加剧损伤,而M2型则分泌抗炎因子促进修复。因此,调控小胶质细胞极化平衡成为治疗SCI的新策略。
近年来,传统中药及其活性成分在神经系统疾病治疗中展现出独特优势。罗汉果苷V(Mogroside V, Mog-V)是从罗汉果中提取的天然甜味剂,具有抗炎、抗氧化等多种药理活性,但其在SCI中的作用尚不明确。发表在《Molecular Neurobiology》的这项研究首次系统揭示了Mogroside V通过调节小胶质细胞极化状态改善SCI的分子机制。
研究人员采用多学科技术方法开展实验:通过脊髓撞击仪构建C57BL/6小鼠SCI模型,设假手术组、模型组和Mog-V低高剂量组;采用Basso小鼠评分量表(Basso Mouse Scale, BMS)、斜板试验和足迹分析评估运动功能;利用网络药理学预测潜在作用靶点;通过流式细胞术分析巨噬细胞/小胶质细胞极化状态;采用qPCR和ELISA检测炎症因子表达;借助蛋白质印迹法(Western blot)检测MAPK和NF-κB信号通路蛋白磷酸化水平;使用BV-2小胶质细胞系进行体外验证实验。
Mog-V改善SCI小鼠运动功能
行为学实验结果显示,Mog-V治疗显著促进了SCI后运动功能恢复。从损伤后第14天开始,Mog-V治疗组小鼠的BMS评分和斜板试验角度均显著高于模型组(P<0.05)。足迹分析显示,Mog-V组小鼠后肢拖拽现象明显改善,足迹更清晰协调,评分显著提高(图1)。值得注意的是,2.5mg/kg和5mg/kg剂量组之间无统计学差异,提示Mog-V在特定浓度范围内具有稳定疗效。
网络药理学探索Mog-V在SCI中的作用机制
通过网络药理学分析,研究人员筛选出154个Mog-V潜在靶点与2141个SCI相关靶点,获得64个共同靶点(图2A)。蛋白互作网络识别出ALB、CASP3、IGF1等关键靶点(图2B)。KEGG富集分析显示,MAPK和NF-κB信号通路显著富集(P<0.01),为后续实验提供了方向(图2C)。
Mog-V减轻脊髓病理损伤并促进神经元存活
组织学分析显示,Mog-V治疗显著减少了脊髓组织损伤面积(P<0.05),尼氏染色表明Mog-V组脊髓前角存活神经元数量明显多于模型组(P<0.05)(图3)。这表明Mog-V能有效减轻SCI后组织损伤,具有神经保护作用。
Mog-V抑制促炎巨噬细胞/M1小胶质细胞极化
流式细胞术分析发现,Mog-V治疗显著降低了脾脏中CD86+促炎巨噬细胞比例,同时提高了CD206+抗炎巨噬细胞比例(图4)。qPCR和ELISA结果显示,Mog-V组脊髓组织中IL-12、IL-6、IL-1β和TNF-α等促炎因子水平显著降低(图5),表明Mog-V通过调节免疫细胞极化状态减轻炎症反应。
体外实验验证Mog-V抑制M1小胶质细胞活化
CCK-8实验表明25-200μM浓度范围内Mog-V对BV-2细胞无毒性作用(图6A)。流式细胞术显示Mog-V预处理显著降低LPS/IFN-γ诱导的CD86+细胞比例(图6B)。qPCR和ELISA结果证实Mog-V剂量依赖性地抑制IL-12、IL-6、IL-1β和TNF-α等促炎因子的表达(图6C,D),进一步验证了Mog-V的抗炎作用。
Mog-V通过抑制MAPK和NF-κB信号通路调控M1极化
Western blot结果显示,Mog-V显著抑制LPS激活的BV-2细胞中p-p65、p-p38、p-ERK和p-JNK的磷酸化水平(图7A)。体内实验同样证实Mog-V降低脊髓组织中p-p38、p-ERK和p-JNK的磷酸化水平(图7B)。这表明Mog-V通过双重抑制MAPK和NF-κB信号通路发挥抗炎作用。
本研究首次系统阐明Mogroside V通过调控MAPK/NF-κB信号通路抑制M1小胶质细胞极化,减轻神经炎症,促进脊髓损伤修复的作用机制(图8)。研究创新性地将传统中药活性成分与神经免疫调控相结合,不仅为SCI治疗提供了新的候选药物,也为开发基于小胶质细胞极化调控的神经保护策略提供了理论依据。尽管研究存在动物模型与临床差异、信号通路覆盖不全等局限性,但Mogroside V的多靶点作用特征和天然药物安全性优势,使其在脊髓损伤综合治疗中具有重要转化价值。未来研究可进一步优化给药方案、探索与其他治疗手段的协同效应,推动其向临床应用转化。
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