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绿原酸与漆黄素通过激活自噬通路改善Aβ1–42诱导的神经元损伤:基于SHSY5Y细胞模型的神经保护机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月21日 来源:Toxicology in Vitro 2.6
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本研究针对阿尔茨海默病(AD)中Aβ1–42诱导的神经元毒性问题,通过SHSY5Y细胞模型系统评估了绿原酸(CGA)和漆黄素(Fisetin)的神经保护作用。研究发现这两种天然多酚能通过激活AMPK/mTOR自噬通路、上调SOD1/GSR/CAT抗氧化酶表达、调控PINK1/MFN2介导的线粒体融合,显著改善突触完整性(DLG4/SYP)并降低乙酰胆碱酯酶(ACHE)活性,为AD治疗提供了新型多靶点干预策略。
在老龄化社会加速到来的今天,阿尔茨海默病(AD)犹如潜伏在记忆深处的"橡皮擦",正悄然吞噬着全球5500万患者的认知能力。这种神经退行性疾病的典型特征——大脑中顽固的β淀粉样蛋白(Aβ)斑块,不仅破坏神经元间的通讯网络,更会引发氧化应激风暴和线粒体功能紊乱。尽管现有药物能暂时缓解症状,却无法阻止神经元的不可逆死亡。面对这一困境,科学家们将目光投向了天然多酚化合物,期待这些植物来源的活性成分能成为对抗AD的新武器。
印度贾姆亚米利亚米利亚伊斯兰大学的研究团队在《Toxicology in Vitro》发表的重要研究,揭示了绿原酸(CGA)和漆黄素(Fisetin)对抗Aβ毒性的多重保护机制。研究人员采用经典的AD细胞模型——经全反式维甲酸(ATRA)分化的SHSY5Y神经母细胞瘤细胞,通过MTT法测定细胞活力,qPCR分析基因表达变化,结合分子对接技术,系统评估了两种多酚化合物对Aβ1–42诱导的神经毒性的干预效果。
Fisetin和CGA缓解Aβ1–42诱导的分化SHSY5Y细胞代谢停滞
实验确定1.5 μM Aβ1–42作用24小时可诱导50%细胞死亡。25-100 μM的CGA和5-20 μM的Fisetin预处理能显著提升细胞存活率,其中20 μM Fisetin效果最佳,使存活率从52%恢复至87%。
抗氧化防御系统的激活
两种化合物显著降低ROS水平,上调超氧化物歧化酶1(SOD1)、谷胱甘肽还原酶(GSR)和过氧化氢酶(CAT)的mRNA表达,重建氧化还原平衡。尤其值得注意的是,Fisetin使SOD1表达提升4.2倍,远超CGA的2.8倍。
线粒体质量控制的重编程
Aβ1–42导致的线粒体分裂过度被显著抑制,表现为PTEN诱导假定激酶1(PINK1)表达降低和线粒体融合蛋白2(MFN2)表达升高。这种"去分裂化"效应为维持神经元能量代谢提供了结构基础。
自噬通路的精细调控
研究观察到腺苷酸活化蛋白激酶(PRKAA1/AMPK)上调和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(MTOR)下调的典型自噬激活特征。自噬起始复合物关键组分(ATG101、ATG13、ULK1)及底物受体SQSTM1(p62)表达增加,而自噬体形成必需的ATG5却意外降低,提示存在非经典自噬途径的激活。
突触完整性的维护
突触后密度蛋白95(DLG4/PSD95)和突触素(SYP)的表达恢复,伴随乙酰胆碱酯酶(ACHE)活性降低,证实这两种化合物能有效保护突触结构。分子对接显示Fisetin与AMPK和mTOR的FKBP12-FRB结合口袋具有高亲和力,为靶点特异性提供了结构依据。
这项研究首次系统阐明CGA和Fisetin通过"自噬激活-线粒体保护-突触维护"三位一体的作用机制对抗Aβ神经毒性。特别值得注意的是,两种化合物对自噬通路不同节点(如AMPK/MTOR与ATG5)的差异化调控,暗示其可能激活了非典型自噬途径。虽然目前结果仅限于细胞水平,但为开发基于多酚化合物的AD联合疗法提供了重要理论依据。未来研究需在5xFAD或APP/PS1转基因动物模型中验证这些发现,并探索两种成分的协同效应,这将为突破AD治疗瓶颈开辟新的路径。
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