卡格列净通过调控COMT和乙酰胆碱酯酶改善鱼藤酮诱导的小鼠运动障碍:神经氧化应激的体内外机制研究

【字体: 时间:2025年07月27日 来源:RPS Pharmacy and Pharmacology Reports

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  本研究针对帕金森病(PD)运动症状治疗难题,探索了降糖药卡格列净(CANA)对鱼藤酮诱导的PD模型小鼠的神经保护作用。通过行为学测试结合分子对接技术,发现CANA能显著改善运动功能障碍,其机制涉及抑制儿茶酚-O-甲基转移酶(COMT)活性、调节乙酰胆碱酯酶(AChE)及激活PI3K/AKT通路。该研究为SGLT2抑制剂在神经退行性疾病中的再定位应用提供了新证据。

  

帕金森病作为第二大神经退行性疾病,其典型运动症状如震颤、肌强直和运动迟缓,源于黑质多巴胺能神经元的不可逆丢失。尽管现有药物能缓解症状,但无法阻止疾病进展。更棘手的是,环境毒素如鱼藤酮通过抑制线粒体复合物I诱发氧化应激,这一过程与散发性PD发病密切相关。面对这一治疗困局,来自尼日利亚奥巴费米·阿沃洛沃健康科学学院药理学系的Emmanuel Semasa Irokosu团队独辟蹊径,将目光投向了降糖药卡格列净——这种能穿透血脑屏障的SGLT2抑制剂,此前已被发现具有抗氧化和抗炎潜力。

研究人员采用多学科方法展开探索:通过21天鱼藤酮口服建立PD小鼠模型,结合转棒测试、旷场试验等行为学评估;采用ELISA检测中脑氧化应激标志物(GSH、MDA等)及多巴胺含量;并运用分子对接技术分析CANA与COMT、PI3K的相互作用。相关成果发表在《RPS Pharmacy and Pharmacology Reports》上,为老药新用提供了重要数据支撑。

行为学测试揭示运动功能改善
在旷场实验中,CANA(50-100 mg/kg)使鱼藤酮组小鼠的穿线次数增加47-73%,运动时间延长64-73%。转棒测试显示CANA将跌落潜伏期提升100-165%,水平横梁行走测试中滑步次数显著减少,表明其能有效改善运动协调性。

分子机制的多维度解析
生化分析显示CANA能逆转鱼藤酮导致的抗氧化酶(SOD、CAT)活性下降,使MDA水平降低28-50%。尤为关键的是,虽然鱼藤酮未改变COMT活性,但CANA表现出剂量依赖性抑制作用(25-100 mg/kg抑制28-50%),分子对接证实其与COMT的结合能(-8.5 kcal/mol)优于左旋多巴(-6.1 kcal/mol),形成9个氢键。

胆碱能系统的调控
研究首次报道CANA可逆转鱼藤酮导致的AChE活性降低(50-100 mg/kg提升70-77%),恢复多巴胺-乙酰胆碱平衡。对PI3K的高亲和力结合(-8.7 kcal/mol)提示其可能通过激活该通路发挥神经保护作用。

这项研究的重要意义在于:为PD治疗提供了新型多靶点干预策略——CANA不仅能调控多巴胺代谢关键酶COMT,还能改善胆碱能功能并激活生存信号通路。其分子对接结果与体内实验相互印证,为计算机辅助药物重定位提供了范例。未来研究可进一步探索CANA对α-突触核蛋白病理的影响,以及与其他抗PD药物的协同效应。

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