褐藻Bifurcaria bifurcata来源二萜eleganolone通过调控氧化应激通路发挥神经保护作用

【字体: 时间:2025年07月20日 来源:European Journal of Pharmacology 4.2

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  本研究针对氧化应激介导的神经退行性疾病防治难题,从褐藻Bifurcaria bifurcata中分离出二萜化合物eleganolone,通过SH-SY5Y细胞模型证实其能剂量依赖性地降低ROS、MDA等氧化应激标志物,上调GSH水平,并通过调控BAX/NF-κB/HO-1等多通路抑制细胞凋亡和炎症反应,为开发天然神经保护剂提供了新思路。

  

在海洋这个巨大的天然药库中,褐藻Bifurcaria bifurcata因其独特的化学成分近年来备受关注。这种生长在大西洋沿岸的褐藻富含线性二萜类物质,这类化合物在陆地生物中极为罕见。随着全球老龄化加剧,阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的发病率持续攀升,而越来越多的证据表明,氧化应激是推动这些疾病发展的关键因素。当细胞内活性氧(ROS)与抗氧化防御系统失衡时,会导致脂质过氧化、蛋白质损伤甚至DNA断裂,最终引发神经元死亡。目前临床缺乏能同时靶向多病理环节的神经保护药物,这使得寻找新型抗氧化剂成为研究热点。

西班牙国家研究委员会(Spanish National Research Council)的Cesar Peteiro团队在《European Journal of Pharmacology》发表的研究中,首次系统评估了从B. bifurcata分离的二萜eleganolone对叔丁基过氧化氢(tert-BOOH)诱导的神经细胞氧化损伤的保护机制。研究人员采用SH-SY5Y人神经母细胞瘤细胞系作为模型,通过MTT/XTT法检测细胞活力,LDH释放实验评估细胞毒性,结合MDA、NO等氧化应激标志物检测,并运用qRT-PCR分析了凋亡(BAX、p53)、炎症(TNF-α、IL-6)和神经发育(WNT5A)等通路相关基因的表达。

细胞活力与毒性研究
实验显示0.05-25 μM浓度eleganolone处理24小时对细胞无毒性,而50 μM以上浓度会导致活力下降。在tert-BOOH诱导的氧化应激模型中,eleganolone预处理显著提升细胞存活率至对照组的85%,同时降低LDH释放量达40%,表明其具有明确的细胞保护作用。

氧化应激标志物调控
研究团队发现eleganolone能剂量依赖性地降低ROS水平(最高降低62%)、MDA含量(减少55%)和NO产量,同时提升还原型谷胱甘肽(GSH)储量并增强超氧化物歧化酶(SOD)活性。特别值得注意的是,caspase 3/7活性被抑制了3.2倍,提示其抗凋亡潜力。

分子机制解析
基因表达分析揭示eleganolone可下调促凋亡基因BAX、BNIP3和p38 MAPK的表达,同时抑制炎症介质NF-κB、TNF-α和IL-1β的转录。在神经发育方面,该化合物能调节WNT信号通路关键分子WNT5A和WNT7A的表达水平。

这项研究首次阐明eleganolone通过多靶点作用机制缓解氧化应激损伤:既直接清除自由基,又通过调控HO-1等抗氧化酶基因表达增强细胞防御能力,同时阻断凋亡和炎症级联反应。这种"一石三鸟"的作用特点使其在神经退行性疾病预防领域展现出独特优势。从转化医学角度看,该发现不仅为开发海洋来源的神经保护剂提供了先导化合物,也为理解褐藻活性成分的作用机制建立了新范式。后续研究需要进一步验证其在动物模型中的效果,并探索其血脑屏障穿透能力等药代动力学特性。

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