定坤丹通过抑制cGAS-STING通路抑制神经元铁死亡和神经炎症改善帕金森病小鼠症状

【字体: 时间:2025年06月17日 来源:Chinese Medicine 5.3

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  本研究针对帕金森病(PD)治疗中多靶点干预的需求,通过多组学技术揭示传统中药定坤丹(DZP)通过调控cGAS-STING通路抑制神经元铁死亡(ferroptosis)和神经炎症的分子机制。研究发现DZP含8种活性成分可靶向ATP7A、SLC7A11等关键蛋白,显著改善MPTP诱导的PD小鼠运动障碍并修复黑质多巴胺能神经元,为开发PD新型治疗策略提供科学依据。

  

帕金森病作为全球增长最快的神经系统疾病,目前临床治疗面临两大困境:左旋多巴等药物长期使用会产生运动并发症,而单靶点药物难以应对疾病复杂的病理机制。在这一背景下,多组分、多靶点的传统中药展现出独特优势。定坤丹作为临床验证有效的复方制剂,虽已显示改善PD症状的潜力,但其具体作用机制仍是未解之谜。

中国中医科学院基础理论研究所的研究团队通过整合行为学评估、代谢组学、蛋白质组学和网络药理学等多学科方法,系统揭示了定坤丹的神经保护机制。研究首先建立MPTP诱导的PD小鼠模型,采用开场实验、转棒测试等行为学方法评估药效;运用UPLC-MS/MS技术分析血清代谢物;通过DIA定量蛋白质组学解析脑组织蛋白变化;结合分子对接验证活性成分与靶标相互作用;最后通过免疫荧光和Western blot验证关键通路。

研究结果部分:

  1. DZP改善PD小鼠运动障碍:行为学测试显示,DZP治疗显著增加小鼠在开场实验中的活动距离和中心区域停留时间,延长转棒测试持续时间,并降低震颤评分(图1B-G)。

  2. DZP修复黑质神经元:免疫荧光证实DZP能显著恢复黑质区酪氨酸羟化酶(TH)阳性神经元数量,同时减少α-突触核蛋白(α-syn)异常聚集(图2A-C)。

  3. 活性成分鉴定:从血清中鉴定出460种代谢物,其中86种差异表达,包括黄酮类(如大豆苷元Daidzein)、三萜类(如熊果酸Ursolic acid)等(图3A-E,表1)。

  4. 多靶点作用机制:网络药理学筛选出ATP7A、SLC7A11等8个核心靶点,分子 docking显示其与活性成分结合能良好(图7A-H,表3)。蛋白质组学发现DZP调控9393种蛋白,涉及铁死亡、神经退行性疾病等通路(图5A-F,表2)。

  5. 通路验证:DZP显著抑制cGAS-STING通路激活,降低GFAP、TNF-α等炎症标志物,同时上调GPX4、SLC7A11等铁死亡抑制蛋白(图8A-M)。

这项研究首次阐明定坤丹通过"多成分-多靶点-多通路"协同作用治疗PD的机制:8种活性成分直接作用于ATP7A、GSK3β等靶点,通过抑制cGAS-STING通路减轻神经炎症,同时调控GPX4/SLC7A11/ACSL4轴抑制铁死亡(图9)。该发现不仅为传统中药现代化研究提供范式,更重要的是为开发兼具抗炎和抗铁死亡功能的PD治疗策略奠定基础。研究采用的"行为学-代谢组-蛋白质组-网络药理学"整合策略,也为复杂中药系统的机制解析提供了可借鉴的技术路线。

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