栀子来源细胞外囊泡通过调控p38 MAPK/p53通路抑制多巴胺能神经元凋亡治疗帕金森病的研究

本研究针对帕金森病(PD)中多巴胺能神经元凋亡这一关键病理机制，首次从药用植物栀子中提取细胞外囊泡(GDEVs)，通过体外PC12细胞和体内秀丽隐杆线虫模型，系统揭示了GDEVs通过抑制p38 MAPK/p53信号通路、改善线粒体功能、降低α-突触核蛋白聚集等分子机制发挥神经保护作用，为植物源性囊泡在神经退行性疾病治疗中的应用提供了新策略。

　　

帕金森病作为第二大神经退行性疾病，其核心病理特征是中脑黑质多巴胺能神经元的进行性丢失，伴随α-突触核蛋白异常聚集和线粒体功能障碍。目前临床治疗以左旋多巴替代疗法为主，但无法阻止疾病进展。植物源性细胞外囊泡(EVs)因其天然来源、低免疫原性和跨生物屏障能力，成为神经保护研究的新热点。栀子作为传统中药，其活性成分已被证实具有神经保护作用，但其来源的EVs在帕金森病治疗中的潜力尚未被探索。

针对这一科学问题，浙江大学等机构的研究人员Wen Chen、Haobo Wang等团队在《npj Parkinson's Disease》发表原创性研究，首次从栀子果实中分离提取GDEVs，通过鱼藤酮(Rot)诱导的帕金森病细胞和动物模型，系统阐明了GDEVs通过调控p38 MAPK/p53-Bcl-2/Bax-Caspase-3信号轴抑制多巴胺能神经元凋亡的分子机制。研究创新性地将植物EVs治疗拓展至神经退行性疾病领域，为帕金森病的干预提供了新思路。

研究采用超速离心结合蔗糖密度梯度离心法提取GDEVs，通过纳米颗粒追踪分析(NTA)和透射电镜(TEM)表征其理化性质；建立Rot诱导的PC12细胞和BZ555转基因线虫模型；运用RNA测序筛选关键通路；通过Western blot、流式细胞术、TUNEL染色等技术评估凋亡相关指标；采用ELISA检测α-突触核蛋白和磷酸化α-突触核蛋白(p-α-synuclein)水平；通过行为学分析评估线虫运动功能改善情况。

【Isolation, characterization, and cellular uptake of GDEVs】
研究首先优化了GDEVs提取工艺，发现5000 rpm破碎速度结合蔗密度梯度离心可获得高纯度囊泡(3.62±0.22×10¹¹ particles/mL)。TEM显示GDEVs具有典型双层膜结构，zeta电位为-5.23±2.75 mV。DiD标记证实PC12细胞可有效内化GDEVs，且摄取呈时间依赖性。

【GDEVs decreased free radical generation and cellular damage in PC12 cells】
在1μM Rot诱导的PC12细胞模型中，GDEVs(≥12.5μg/mL)显著改善细胞活力，降低ROS和O₂^-水平，缓解核损伤。DCF和DHE荧光探针显示，50μg/mL GDEVs使ROS和O₂^-水平分别降低62.3%和58.7%。

【GDEVs improved PD associated with mitochondria-dependent apoptosis in dopaminergic PC12 neuronal cells】
GDEVs显著恢复Rot导致的线粒体膜电位(△Ψm)下降和膜完整性破坏，NAO荧光强度提高2.1倍。Western blot显示GDEVs减少细胞色素C释放达67.5%，Annexin V-FITC/PI双染显示晚期凋亡细胞比例从13.4%降至0.42%。同时，GDEVs使α-突触核蛋白聚集降低54.2%，多巴胺释放增加1.8倍。

【RNA sequencing screened the differential mRNA enrichment in the MAPK/p53 pathway】
转录组分析发现Rot组367个mRNA显著上调，306个下调；GDEVs处理后39个mRNA上调，30个下调。KEGG富集显示MAPK和p53通路关键基因(如Ntrk2、Prkcb、Map2k6等)表达变化最显著。GSEA证实p38 MAPK和p53基因集对表型贡献最大。

【GDEVs inhibited apoptosis in dopaminergic PC12 neuronal cells by inactivating the p38 MAPK/p53 signaling pathway】
Western blot显示GDEVs特异性降低p-p38 MAPK和p-p53水平(分别减少68.2%和59.4%)，但对p-JNK/p-ERK无显著影响。GDEVs使Bcl-2/Bax比值提高2.3倍，cleaved Caspase-3水平降低71.8%。qPCR结果与蛋白水平一致。

【GDEVs alleviated apoptosis-related PD in dopaminergic PC12 cells via the p38 MAPK/p53 pathway: validation with SB203580 inhibition】
使用p38 MAPK抑制剂SB203580验证发现，GDEVs与抑制剂作用相似：均能降低p-p38/p-p53表达，改善线粒体功能，减少细胞色素C释放(降幅达65.3%)，降低晚期凋亡细胞比例至0.38%，并使多巴胺释放量恢复至对照组的85.7%。

【GDEVs improved dopaminergic loss-associated PD in C. elegans】
在线虫模型中，GDEVs(20-50μg/mL)提高Rot处理线虫存活率37.5%，降低ROS产生41.2%。qPCR显示凋亡相关基因pmk-1(p38同源物)和cep-1(p53同源物)表达下调2.1-2.8倍。BZ555突变体显示GDEVs使多巴胺能神经元GFP荧光强度增加1.9倍，同时改善觅食、头部摆动等运动行为参数25-33%。

该研究首次证实栀子来源EVs通过p38 MAPK/p53通路抑制多巴胺能神经元凋亡的神经保护机制：在分子层面，GDEVs下调p38 MAPK磷酸化，减少p53激活，提高Bcl-2/Bax比值，抑制Caspase-3活化；在细胞层面，改善线粒体功能，减少细胞色素C释放和DNA断裂；在组织层面，降低α-突触核蛋白病理聚集，增加多巴胺释放；在整体动物层面，保护多巴胺能神经元并改善运动功能障碍。研究不仅拓展了植物EVs的药用价值，也为帕金森病的干预提供了新型天然纳米制剂研发思路。未来需进一步解决GDEVs规模化制备、血脑屏障穿透效率等转化医学问题。