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人参皂苷Rh2通过ROS/MAPK14信号通路减轻脊髓损伤小鼠炎症反应并促进运动功能恢复
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月19日 来源:Journal of Ginseng Research 6.8
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推荐:本研究针对脊髓损伤(SCI)后神经炎症调控难题,通过生物信息学分析结合细胞/动物实验,揭示人参皂苷Rh2(G-Rh2)通过抑制ROS/MAPK14通路降低促炎因子(TNF-α/IL-6/IL-1β)表达,改善小鼠运动功能,为SCI治疗提供新靶点。
脊髓损伤(SCI)是导致中枢神经系统功能障碍的高致残性疾病,全球发病率持续攀升。继发性损伤中,过度激活的微胶质细胞释放大量活性氧(ROS)和促炎因子(TNF-α/IL-6/IL-1β),通过MAPK14(p38α)信号通路加剧神经炎症,但目前缺乏有效干预手段。人参作为传统中药,其活性成分20(S)-人参皂苷Rh2(G-Rh2)具有抗炎和神经保护作用,但具体机制尚未阐明。
广西医科大学的研究团队通过整合生物信息学分析、分子对接和实验验证,系统研究了G-Rh2在SCI中的作用机制。研究首先从GEO数据库GSE151371数据集发现MAPK14在SCI患者中显著高表达。通过TCMSP和GeneCards数据库筛选出23个G-Rh2与SCI的共同靶点,KEGG分析显示这些基因显著富集于MAPK信号通路。分子 docking 证实G-Rh2与MAPK14结合能达-7.1 kcal/mol,优于其他MAPK家族成员。
关键技术方法包括:1) 采用改良Allen法建立小鼠SCI模型;2) 通过CCK-8检测BV2小胶质细胞活力;3) LPS诱导炎症模型结合qRT-PCR/ELISA检测炎症因子;4) DCFH-DA探针检测ROS水平;5) Western blot和免疫荧光分析MAPK14磷酸化;6) BMS评分和足迹分析评估运动功能。
研究结果部分:
3.1 MAPK14在SCI中高表达
生物信息学分析显示MAPK14在SCI患者中表达显著上调,且G-Rh2能剂量依赖性抑制LPS诱导的MAPK14 mRNA表达。
3.2 G-Rh2抑制炎症因子
qRT-PCR和ELISA证实G-Rh2(10/20 μM)显著降低LPS诱导的TNF-α、IL-6和IL-1β表达。
3.3 调控MAPK信号通路
网络药理学筛选出23个共同靶点,KEGG富集分析显示MAPK通路关键作用。G-Rh2显著抑制下游转录因子ATF2、MYC、STAT1和ELK1表达。
3.4 抑制ROS/MAPK14通路
G-Rh2通过KEAP1/NRF2轴上调CAT、GPX4和HMOX1等抗氧化酶,减少ROS积累。Western blot显示G-Rh2抑制MAPK14磷酸化,免疫荧光验证p-MAPK14荧光强度降低。
3.5 促进功能恢复
SCI小鼠经G-Rh2(25/50 mg/kg)治疗后,BMS评分显著提高,足迹分析显示拖拽痕迹减少。H&E和尼氏染色显示脊髓病变区域缩小,尼氏体数量增加。
3.6 体内验证机制
qRT-PCR证实G-Rh2降低脊髓组织中TNF-α、IL-6、IL-1β和MAPK14、MYC、STAT1 mRNA水平。
讨论与结论指出,该研究首次阐明G-Rh2通过ROS/MAPK14轴调控微胶质细胞炎症反应的新机制:1) 降解KEAP1释放NRF2,激活抗氧化酶清除ROS;2) 直接结合MAPK14抑制其磷酸化,阻断下游促炎信号。动物实验证实G-Rh2能改善组织病理损伤,促进运动功能恢复。该研究为开发靶向MAPK14的SCI治疗药物提供了理论依据,但未来需进一步探索G-Rh2在SCI其他病理环节中的作用。论文发表于《Journal of Ginseng Research》,为中药现代化研究提供了范例。
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