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桃金娘果实水提取物靶向治疗帕金森病的抗氧化机制研究:基于dUCH基因敲除果蝇模型的证据
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月15日 来源:BMC Complementary Medicine and Therapies 3.3
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本研究针对帕金森病(PD)缺乏有效治疗手段的现状,通过建立dUCH基因敲除果蝇模型,首次系统评估了桃金娘果实水提取物(SFWE)的神经保护作用。研究发现SFWE通过降低活性氧(ROS)水平、挽救多巴胺能神经元(DA)退化和改善运动功能障碍,其抗氧化能力(IC50=55.55μg/mL)相当于11.34μM维生素C。该研究为天然抗氧化剂治疗神经退行性疾病提供了新思路。
帕金森病作为第二大神经退行性疾病,全球约有1000万患者饱受其苦。这种以黑质多巴胺能神经元进行性丧失为特征的疾病,不仅导致震颤、僵直等运动症状,还伴随认知障碍等非运动症状。尽管现有药物如左旋多巴能缓解症状,但长期使用会产生耐受性,且无法阻止疾病进展。更棘手的是,约90%的帕金森病例属于散发性,环境因素与遗传易感性共同作用,其中氧化应激被公认为核心发病机制——过量的活性氧(ROS)会攻击神经元,特别是对多巴胺能神经元产生选择性毒性。
面对这一医学难题,越南国立大学胡志明市分校分子与环境生物技术系的研究团队将目光投向了传统药用植物桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa)。这种在东南亚被称为"sim"的灌木,其果实富含19种酚类化合物,尤其是含量最高的抗氧化剂白皮杉醇。研究团队创新性地采用dUCH基因特异性敲除的果蝇模型(该模型能模拟人类PD的核心病理特征),系统评估了桃金娘果实水提取物(SFWE)的治疗潜力。相关成果发表在《BMC Complementary Medicine and Therapies》上,为天然抗氧化剂治疗神经退行性疾病提供了重要证据。
研究主要采用DPPH自由基清除实验评估抗氧化活性,通过发育周期观察和寿命实验评估安全性,借助免疫荧光染色定量DA神经元数量,结合CM-H2DCFDA荧光探针检测ROS水平,并建立标准化攀爬实验评价运动功能。所有实验均设置TH>GFP-IR为阴性对照,TH>dUCH-IR为PD模型组。
抗氧化能力验证
DPPH分析显示SFWE的IC50为55.55±2.012μg/mL,相当于11.34±0.235μM维生素C的抗氧化效能。这种强效自由基清除能力暗示其可能通过减轻氧化损伤发挥神经保护作用。
安全性评估
在1.25-5mg/mL浓度范围内,SFWE对果蝇发育周期(胚胎-蛹期14.3±0.5天,胚胎-成虫期24.6±0.7天)和孵化率(对照组89.2±3.1%,模型组85.7±4.3%)均无显著影响。但高浓度(5mg/mL)会缩短dUCH敲除果蝇的中位寿命(从42天降至37天),提示治疗需控制剂量。
运动功能改善
攀爬实验显示,1.25mg/mL SFWE使10-30日龄PD模型果蝇的运动评分提升36.2%-63.7%,且这种改善呈时间依赖性。特别值得注意的是,该浓度对正常果蝇无显著影响,体现了良好的靶向性。
DA神经元保护
免疫荧光结果显示,SFWE使幼虫期DA神经元数量增加20%,其中DM簇改善最显著(p<0.001)。在成虫期,1.25mg/mL处理使30日龄果蝇的PAL、PPL1和PPM3簇神经元退化率降低50%,总DA神经元数量较未处理组高13.4%。
ROS水平调控
CM-H2DCFDA检测发现,dUCH敲除使幼虫脑部ROS信号增强2.48倍,而1.25mg/mL SFWE处理使其降至正常水平(p<0.0001),这种抗氧化效应可能是神经保护的关键机制。
这项研究首次证实桃金娘果实水提取物通过多重机制发挥抗PD作用:其强效抗氧化成分(如白皮杉醇)能清除过量ROS,减轻氧化应激对DA神经元的损伤;同时通过维持神经元存活率,最终改善运动功能障碍。特别有价值的是,1.25mg/mL的优化剂量既能有效缓解病理表型,又不会干扰正常生理功能,这种治疗窗口为后续剂型开发提供了重要参考。
从转化医学角度看,该研究为开发植物源性PD治疗药物奠定了实验基础。桃金娘作为传统药食两用资源,其活性成分具有来源广泛、安全性高等优势。未来研究可进一步分离鉴定SFWE中的活性单体,阐明其调控UCH-L1/ROS信号通路的分子机制,并探索与其他抗氧化剂的协同效应。这些工作将推动天然抗氧化剂从实验室研究向临床应用的转化,为帕金森病患者带来新的治疗希望。
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