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α-香附酮通过激活Nrf2信号通路减轻脑缺血再灌注损伤的神经保护机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月12日 来源:European Journal of Pharmacology 4.2
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本研究针对脑缺血再灌注(CI/R)损伤缺乏有效神经保护药物的难题,揭示了传统中药香附主要活性成分α-香附酮(CYP)通过激活Nrf2/HO-1通路减轻氧化应激和细胞凋亡的分子机制。研究人员采用MCAO小鼠模型和OGD/R细胞模型,发现CYP能显著缩小梗死体积、改善神经功能,其保护作用可被Nrf2抑制剂ML385完全逆转。该研究为CI/R损伤治疗提供了新型候选药物靶点,发表于《European Journal of Pharmacology》。
缺血性卒中已成为全球致残和致死的首要原因,其中脑缺血再灌注(CI/R)损伤是临床治疗面临的重大挑战。当血管再通恢复血流时,大量自由基爆发引发"二次打击",导致神经元死亡。尽管传统中药香附(Cyperus rotundus L.)在民间长期用于脑缺血治疗,但其主要活性成分α-香附酮(CYP)的神经保护机制尚不明确。扬州大学的研究团队在《European Journal of Pharmacology》发表的研究,系统揭示了CYP通过调控Nrf2信号通路对抗CI/R损伤的创新机制。
研究采用三种关键技术:1)建立雄性C57BL/6J小鼠大脑中动脉闭塞(MCAO)模型模拟临床CI/R损伤;2)应用氧糖剥夺/再灌注(OGD/R)处理的HT22神经元细胞系进行体外验证;3)通过Nrf2特异性抑制剂ML385进行功能回复实验。所有动物实验均经扬州大学动物伦理委员会批准(许可证号:202408016)。
CYP安全性及神经保护作用
化学结构分析显示CYP为天然萜类化合物(图2A)。CCK-8实验证实CYP在5-20 μM浓度范围内对HT22细胞无毒性(图2B,C)。在OGD/R模型中,10 μM CYP显著提升细胞存活率至82.3%(图2D),并降低LDH漏出率(图2E),提示其具有剂量依赖性神经保护作用。
CYP减轻体内CI/R损伤
通过TTC染色发现,CYP(10 mg/kg)治疗使MCAO小鼠脑梗死体积减少53.6%(图3B),神经功能评分改善62.4%(图3C)。TUNEL染色显示CYP组凋亡细胞减少68.2%(图3E),同时SOD-1活性提升2.1倍而MDA含量降低57.3%(图3F-H),证实其兼具抗凋亡和抗氧化效应。
Nrf2通路激活机制
Western blot显示CYP处理使Nrf2核转位增加3.2倍(图4C),下游靶基因HO-1和NQO1表达分别上调2.8倍和2.3倍(图4D)。在hemin刺激的神经元中,CYP预处理使Nrf2核定位提升2.5倍(图5B)。关键的是,Nrf2抑制剂ML385完全逆转了CYP的所有保护作用(图6),确证Nrf2通路的核心地位。
讨论与意义
该研究首次阐明CYP通过促进Nrf2核转位,激活HO-1/NQO1/SOD-1抗氧化防御系统,从而对抗CI/R损伤中的氧化应激和细胞凋亡。相较于现有神经保护剂,CYP具有穿透血脑屏障的独特优势,且源自传统中药安全性较高。研究不仅为CI/R损伤提供了新型治疗策略,也为中药现代化研究提供了分子水平的作用范式。未来研究可进一步探索CYP与其他神经保护通路的协同作用,以及其在其他器官缺血再灌注损伤中的潜在应用价值。
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