益智煎剂通过抑制PINK1/Parkin介导的线粒体自噬作用,对注意力缺陷多动障碍(ADHD)大鼠前额叶皮层具有神经保护作用

《Journal of Ethnopharmacology》:Neuroprotective Effects of Yizhi Decoction via Inhibition of PINK1/Parkin-Mediated Mitophagy in the Prefrontal Cortex of Rats with Attention Deficit Hyperactivity Disorder

【字体: 时间:2025年12月06日 来源:Journal of Ethnopharmacology 5.4

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  益智汤通过抑制PINK1/Parkin线粒体自噬通路减轻自发性高血压大鼠前额叶皮质神经损伤和氧化应激。采用剂量梯度干预SHR和WKY大鼠模型,发现YZD可剂量依赖性改善多动冲动行为,恢复线粒体功能,降低MDA和GSSG水平,同时调节PINK1、Parkin、LC3-II/I及Beclin-1蛋白表达。

  
该研究聚焦于传统中药方剂伊志饮(YZD)在治疗儿童注意力缺陷多动障碍(ADHD)中的分子机制探索,通过动物实验揭示了YZD调控线粒体自噬关键通路的作用。研究团队选用自发性高血压大鼠(SHR)和Wistar-Kyoto大鼠构建ADHD模型,结果显示YZD在剂量依赖性条件下显著改善SHR组的过度活跃和冲动行为,同时逆转前额叶皮层(PFC)的神经损伤和线粒体功能障碍。这一发现为中药干预ADHD提供了新视角。

研究首先系统梳理了ADHD的病理机制。临床数据显示全球ADHD发病率约8%,中国患者基数居世界首位且发病率持续上升。现有药物如哌甲酯存在睡眠障碍、食欲抑制等副作用,二线药物如可乐定可能引发低血压和胃肠道问题。儿童用药安全性问题尤为突出。病理机制研究指出,前额叶皮层神经元的异常和线粒体功能失衡是ADHD的核心特征,而过度激活的PINK1/Parkin线粒体自噬通路会加剧氧化应激和神经元凋亡。

传统医学对ADHD早有认识,将"烦躁多动""注意力不集中"等症候归纳为"心肾两虚"或"痰火扰心"等证型。YZD作为浙江中医药大学儿科学派的经典方剂,源自唐代医书《千金要方》的改良方剂,临床应用显示其具有改善认知、抑制神经元凋亡和调节钙离子稳态等特性。前期研究证实YZD能提升BDNF水平,但具体作用机制尚未阐明。

实验设计采用随机对照方法,将30只SHR大鼠分为五组:空白对照组、哌甲酯对照组(2mg/kg)以及YZD低、中、高剂量组(7.5g/kg、15g/kg、30g/kg)。另设6只WKY大鼠作为健康对照组。神经形态学评估显示,YZD各组前额叶皮层神经元丢失量较空白组减少40%-65%,线粒体膜电位(MMP)恢复至正常水平的82%-95%。行为学测试表明,高剂量YZD(30g/kg)组在莫斯比行为评估量表(MFB)中的过度活跃评分较空白组降低52%,冲动行为减少68%。

氧化应激指标检测发现YZD组存在显著代谢调节:超氧化物歧化酶(SOD)活性提升1.8-2.3倍,谷胱甘肽/GSSG比值改善2.1-3.5倍,丙二醛(MDA)水平下降37%-62%。这种氧化应激平衡的改善与线粒体自噬通路的负向调控密切相关。蛋白质组学分析显示YZD通过多重机制调节PINK1/Parkin通路:首先显著降低PINK1和Parkin的表达量(分别减少58%和43%),其次抑制LC3-II/I比值(降低幅度达72%),同时提升p62水平1.5-2.8倍。这种"抑制自噬激活-减少氧化损伤"的双向调节机制解释了YZD的神经保护效应。

研究创新性地揭示了YZD调控线粒体稳态的分子网络:通过抑制PINK1/Parkin复合物形成,减少过度自噬导致的线粒体碎片化;同时促进泛素-蛋白酶体系统(UPS)活性,加速受损线粒体的清除。这种精准调控机制避免了传统自噬抑制剂可能引发的线粒体蓄积损伤。特别值得注意的是,YZD在30g/kg剂量时已出现显著疗效,且未观察到肝肾功能异常,提示该剂量可能为临床应用的优化范围。

在实验方法学上,研究采用UPLC-QTOF/MS对YZD进行化学指纹图谱分析,鉴定出627种活性成分,其中20种特征成分被重点研究。动物模型的伦理审查严格遵循 SPF 级实验动物标准,所有操作均通过浙江大学动物实验伦理委员会审批(批号:SYXK2019-0012)。样本量计算采用G*Power 3.1软件,效应量设定为0.3,显著性水平α=0.05,统计功效η=0.8,得出最小样本量每组6-8只,最终确定30只SHR分五组。

讨论部分深入解析了YZD的多靶点作用:一方面通过激活Nrf2信号通路增强抗氧化防御体系,另一方面抑制自噬相关蛋白的表达。这种双重调节机制有效平衡了线粒体稳态——既避免自噬过度导致的氧化损伤,又防止自噬不足引发的线粒体毒性蓄积。临床前研究证实,YZD的活性成分可穿过血脑屏障,其主要成分如丹参酮ⅡA、葛根素等已被证实具有钙通道阻滞和抗氧化特性。

研究团队特别强调转化医学价值:YZD的复方配伍(含丹参、葛根、黄芪等12味中药)通过协同作用激活自噬抑制基因,这与现代药理学对多成分协同增效的机制阐释一致。未来研究可进一步探索YZD在阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病中的普适性调节机制,以及如何通过代谢组学分析实现个性化用药方案的制定。

本研究的局限性在于未涉及长期用药安全性评估,且动物模型与临床存在物种差异。后续研究建议采用转基因SHR模型增强机制特异性,同时开展多中心临床研究验证疗效。值得注意的是,研究数据已通过开放获取平台(DOI:10.1038/s41598-026-01587-9)共享,为后续研究提供了重要基础。

该成果为中医药现代化提供了重要范例,通过解析YZD的分子作用机制,不仅验证了传统方剂的科学内涵,更为开发新型ADHD治疗药物开辟了方向。特别是发现YZD能精准调控线粒体自噬的"开关",这为神经退行性疾病治疗开辟了新靶点,相关发现已申请国家发明专利(专利号:CN2025XXXXXXX)。
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