柚皮苷通过AMPK/mTOR信号通路增强自噬缓解雪旺细胞凋亡促进周围神经再生

【字体: 时间:2025年06月05日 来源:Journal of Orthopaedic Surgery and Research 2.8

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  为解决周围神经损伤(PNI)临床治疗难题,研究人员探讨了天然黄酮类化合物柚皮苷(naringin)对血清饥饿诱导的雪旺细胞(SCs)凋亡的保护作用及其机制。研究发现柚皮苷通过激活AMPK/mTOR信号通路增强自噬流(autophagic flux),显著抑制线粒体凋亡途径(cytochrome c/Bax/caspase-3↓,Bcl-2↑),为促进周围神经再生提供了新型药物靶点。该成果发表于《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》。

  

周围神经损伤如同身体里的"电缆断裂",会导致感觉丧失和运动功能障碍,目前临床治疗仍面临巨大挑战。雪旺细胞(SCs)作为外周神经系统的"维修工",不仅能形成髓鞘,还能在损伤后清除碎片、引导轴突再生。然而在缺血缺氧等应激环境下,SCs会大量凋亡,使神经修复陷入"停工"状态。有趣的是,柑橘类水果中的天然成分柚皮苷(naringin)已被证明具有神经保护作用,但其对SCs的直接作用机制仍是未解之谜。

中国的研究团队通过建立血清饥饿模型模拟病理状态,发现柚皮苷能显著提升SCs存活率。机制研究表明,柚皮苷像"开关"一样激活了AMPK/mTOR信号通路——磷酸化AMPK水平升高,而磷酸化mTOR水平降低,这促使自噬关键标志物LC3-II/LC3-I比值和Beclin-1表达增加,同时降低自噬底物p62的堆积。更巧妙的是,当研究人员使用自噬抑制剂3-MA或AMPK抑制剂Compound C时,柚皮苷的保护作用被明显削弱,证实其通过"AMPK/mTOR-自噬"轴发挥作用。

研究采用多项关键技术:通过CCK-8检测细胞活力,TUNEL染色和流式细胞术定量凋亡率,Western blot分析凋亡相关蛋白(Bcl-2/Bax/cleaved caspase-3/cytochrome c)和自噬标志物(LC3/Beclin-1/p62),免疫荧光观察细胞器变化,并运用自噬抑制剂Baf A1验证自噬流完整性。

研究结果显示:

  1. 细胞形态与活力:血清饥饿导致SCs活力显著下降,100μM柚皮苷处理12小时产生最佳保护效果,但长期饥饿(60小时)仍导致不可逆损伤。
  2. 凋亡抑制:柚皮苷使TUNEL阳性细胞减少约50%,流式检测晚期凋亡率从25.3%降至12.7%,并调控线粒体凋亡通路关键蛋白。
  3. 自噬激活:Western blot显示LC3-II/LC3-I比值增加2.1倍,Baf A1实验证实自噬流畅通,而3-MA处理可逆转抗凋亡效应。
  4. 信号通路:Compound C抑制实验表明AMPK/mTOR是主要但非唯一通路,p62水平变化提示可能存在MAPK/ERK等其他通路参与。

这项研究首次在体外阐明柚皮苷通过"AMPK/mTOR-自噬-凋亡"轴保护SCs的分子机制,为开发促进周围神经再生的天然药物提供了理论依据。特别值得注意的是,柚皮苷作为FDA已认证的安全成分,其临床应用前景广阔。未来研究可进一步探索其在原发性SCs和动物模型中的效果,以及与其他通路如MAPK/ERK的交互作用。这项发表于《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》的成果,为周围神经损伤治疗开辟了"以食为药"的新思路。

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