综述:植物源化合物作为HSF1调节剂在神经退行性疾病中的作用:特别关注阿尔茨海默病

【字体: 时间:2025年08月10日 来源:European Journal of Pharmacology 4.7

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  这篇综述系统阐述了植物源化合物通过激活热休克因子1(HSF1)及其调控的热休克蛋白(HSPs)清除β淀粉样蛋白(Aβ)和tau蛋白聚集体的机制,为阿尔茨海默病(AD)治疗提供了天然药物开发新思路。重点解析了姜黄素、雷公藤红素等化合物通过泛素-蛋白酶体系统(UPS)和自噬途径增强蛋白稳态的分子机制。

  

调控与激活HSF1的分子机制

细胞应对蛋白质错误折叠压力时,HSF1作为热休克反应(HSR)的核心转录因子,通常以无活性的单体形式存在于细胞质中。研究表明,在神经退行性疾病状态下,HSF1的DNA结合能力显著下降,其活性受到HSP90等分子伴侣的负向调控。有趣的是,雷公藤红素等植物化合物能通过抑制HSP90功能,释放HSF1并促进其形成具有DNA结合能力的三聚体。

HSF1与阿尔茨海默病的病理关联

AD患者脑组织中HSF1蛋白水平异常降低,导致海马区Aβ1-42聚积和tau蛋白过度磷酸化。实验证实,激活HSF1可上调HSP70/HSP40表达,通过以下途径发挥作用:①增强蛋白酶体降解系统清除Aβ寡聚体;②促进错误折叠蛋白通过自噬溶酶体途径分解;③抑制caspase-3介导的神经元凋亡。

植物源化合物的多重作用机制

直接激活剂:姜黄素通过诱导HSF1 Ser326位点磷酸化,使其核转位效率提升3倍;白藜芦醇则通过SIRT1依赖的脱乙酰化作用延长HSF1半衰期。

间接调节剂

  • 芹菜素通过抑制IKKβ激酶减少HSF1抑制因子的产生

  • 人参皂苷Rg1通过mTOR通路增强自噬体形成

  • 橙皮苷可同时降低BACE1活性和tau蛋白O-GlcNAc修饰水平

靶向Aβ/tau蛋白的天然分子

在淀粉样蛋白生成途径中,表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)表现出双重抑制效应:

  1. 非竞争性抑制β-分泌酶(BACE1)活性达67%

  2. 与Aβ1-42单体结合阻止纤维形成

    而紫檀芪通过激活PPARγ受体,使APP加工向非淀粉样蛋白途径偏移,显著降低Aβ42/Aβ40比例。

临床转化前景与挑战

现有研究证实,联合使用姜黄素(300mg/kg)和锻炼干预可使AD模型小鼠的认知测试评分改善42%。但植物化合物的血脑屏障透过率和生物利用度仍是待突破的瓶颈。未来研究应关注:

①结构优化提高HSF1激活特异性

②开发靶向递送系统

③探索多靶点协同治疗方案

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