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Macluraparishin C通过激活抗氧化/MAPK信号通路增强神经保护作用对抗氧化应激诱导的神经退行性变
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月29日 来源:Molecular Neurobiology 4.6
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本研究针对氧化应激在神经退行性疾病中的关键作用,探索了新型化合物Macluraparishin C(MPC)的神经保护机制。研究人员通过体内外实验证实,MPC预处理能显著减少tGCI(短暂性全脑缺血)模型中海马CA1区神经元死亡,并抑制小胶质细胞和星形胶质细胞活化。MPC通过下调MAPK通路(ERK/JNK/p38)磷酸化,上调抗氧化酶(SOD2/GPX1/CAT)表达,降低LDH释放并提升BDNF水平,为治疗缺血性脑损伤提供了新策略。该成果发表于《Molecular Neurobiology》,为氧化应激相关神经疾病治疗带来突破性进展。
神经退行性疾病已成为全球公共卫生的重大挑战,其中氧化应激被认为是导致神经元损伤的核心机制。当脑组织遭遇缺血再灌注损伤时,活性氧(ROS)的爆发会引发脂质过氧化、DNA断裂和线粒体功能障碍,最终导致海马CA1区选择性神经元死亡——这正是阿尔茨海默病、帕金森病等疾病的关键病理特征。尽管现有研究已发现MAPK信号通路和抗氧化防御系统在神经保护中的重要性,但能够同时调控这两大机制的高效神经保护剂仍属稀缺。
针对这一科学难题,韩国全北国立大学兽医学院的Md Shiblee Sadik Sabuj等研究人员开展了一项突破性研究。他们从桑科植物Maclura tricuspidata中分离出新型parishin衍生物MPC,通过体内蒙古沙鼠tGCI模型和体外SH-SY5Y细胞系实验,系统评估了其对氧化应激损伤的干预效果。研究发现,MPC不仅能显著提升神经元存活率,还能通过"双管齐下"的作用机制——既抑制促凋亡的MAPK磷酸化,又激活内源性抗氧化防御——为神经保护提供了全新解决方案。这项重要成果发表在《Molecular Neurobiology》期刊上,为开发多靶点神经保护药物奠定了理论基础。
研究主要采用五种关键技术:1)蒙古沙鼠tGCI模型构建(通过双侧颈总动脉夹闭5分钟诱导缺血);2)组织学分析(包括尼氏染色、FJB荧光染色评估神经元损伤);3)免疫组化(检测NeuN、Iba-1、GFAP等标志物);4)Western blot(分析MAPK通路蛋白和抗氧化酶表达);5)SH-SY5Y细胞实验(MTT法测细胞活力,LDH法测氧化损伤)。
研究结果
MPC减轻tGCI诱导的神经元丢失
通过NeuN免疫染色发现,tGCI组海马CA1区锥体神经元数量锐减至对照组的30%,而MPC预处理组神经元密度恢复至接近正常水平。尼氏染色显示MPC能防止缺血导致的细胞皱缩和核固缩,FJB荧光证实其减少65%的变性神经元。
MPC抑制神经炎症反应
免疫组化显示MPC使活化的小胶质细胞(Iba-1+)减少42%,星形胶质细胞(GFAP+)增生降低38%,其细胞形态从激活态的肥大状恢复为静息态的分支状。
MPC调控MAPK/抗氧化通路
Western blot揭示MPC显著抑制ERK、JNK、p38的磷酸化(p<0.05),同时使海马组织SOD2和GPX4蛋白表达提升2.1-2.8倍。在SH-SY5Y细胞中,MPC预处理使H2O2诱导的LDH释放降低57%,并上调BDNF mRNA表达3.2倍。
讨论与意义
该研究首次阐明MPC通过"抗氧化-MAPK"双轴机制发挥神经保护作用:一方面通过激活SOD2/GPX4等内源性抗氧化酶清除ROS,另一方面抑制ERK/JNK/p38过度活化阻断凋亡信号。特别值得注意的是,MPC代谢产物gastrodin和4-HBA均为已知神经保护剂,提示其可能具有多级药效团。在转化医学层面,MPC对tGCI的保护效果为预防缺血性卒中后痴呆提供了新思路,其提升BDNF的特性对突触可塑性修复更具独特价值。未来研究可进一步优化MPC给药方案,并探索其在阿尔茨海默病等慢性神经退行性疾病中的应用潜力。
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