人参肉苁蓉七味颗粒经多疾病模型揭示肌萎缩侧索硬化治疗效应及人参皂苷Rg2关键作用

《Phytomedicine》：Identification of the Therapeutic Effects and Potential Bioactive Compounds of Shenrong Qiwei Particles in Amyotrophic Lateral Sclerosis via Multiple Disease Models

研究人员发现，人参肉苁蓉七味颗粒（Shenrong Qiwei Particles, SRQW）可改善肌萎缩侧索硬化（Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS）小鼠模型的运动功能障碍。在患者来源的神经肌肉类器官（Neuromuscular Organoids, NMOs）中，SRQW减轻了神经与肌肉病理改变。研究人员进一步确定，人参皂苷Rg2（Ginsenoside Rg2）是SRQW产生神经保护效应的关键生物活性成分。ALS是一种以运动神经元快速丢失为特征的复杂神经退行性疾病，症状出现后多数患者生存3至5年。目前超过30个基因突变与ALS发生和进展相关，但散发性病例占90%以上，病因复杂且致病基因多样，药物研发受限。传统中药（Traditional Chinese Medicine, TCM）复方具有多成分、多靶点协同特点，SRQW由人参和肉苁蓉等组成，旨在补元、复肌肉活力，中国已启动II期临床试验（ChiCTR2400083114），但其生物医学机制及活性成分不清。常用ALS动物模型难以完全模拟人类患者异质性遗传背景；患者诱导多能干细胞（induced Pluripotent Stem Cells, iPSCs）来源细胞与三维类器官可提供个性化、人源化平台。本研究联合ALS小鼠模型、患者iPSC来源NMOs及诱导运动神经元（induced Motor Neurons, iMNs），评价SRQW疗效、机制并筛选血清中的生物活性成分。

研究背景方面，ALS主要由运动神经元丧失驱动，TDP-43蛋白病在超过90%病例中出现，SOD1、C9ORF72、SETX等突变代表不同遗传背景。现有药物如利鲁唑（riluzole）仅延缓进展，动物模型不能完全复刻人类神经元生物学和患者遗传异质性，因此亟需人源化、精准化药物评价平台。SRQW已在临床前具潜力，但机制与活性单体不明，故研究人员构建鼠模型加人多能干细胞来源NMO与iMN的多疾病模型体系，服务整合医学与转化医学。

关键技术方法方面，研究人员使用TDP43^A315T与SOD1^G93A转基因小鼠进行体内行为、电生理与组织学评价；采用健康对照及携带SOD1、TDP43、SETX突变的患者iPSC系诱导生成NMOs与iMNs；对小鼠脊髓及人NMOs进行单核RNA测序（single-nucleus RNA sequencing, snRNA-seq）并以CellChat分析细胞间通讯；通过高效液相色谱（High Performance Liquid Chromatography, HPLC）与质谱鉴定SRQW入血成分；在iMN高内涵成像模型中以3 μM单体筛选神经突生长，并在NMO中验证候选单体表型。

研究结果方面，SRQW exerts the therapeutic effects in the ALS mouse model部分，研究人员在TDP43^A315T小鼠中给予高剂量SRQW（6.0 g/kg），3周后神经评分降低，神经动作电位峰值和振幅改善，悬挂时间加倍，神经肌肉接头（Neuromuscular Junction, NMJ）比率由约40%提升至60%；在SOD1^G93A小鼠中，高剂量SRQW延迟死亡至132天，并改善神经传导。结论为SRQW在两种常见突变ALS鼠模型中有广泛治疗益处。

SRQW promoted the spinal cord neural projection部分，snRNA-seq分析42200个脊髓细胞核，发现TDP43模型神经元线粒体相关基因mt-Cytb、mt-Nd1、mt-Nd4升高，SRQW抑制该变化，并上调Stmn1、Prr5l、Tmsb4x、Cryab等细胞骨架重塑与抗聚集基因；基因本体（Gene Ontology, GO）显示SRQW增强胞质翻译、蛋白质复合体组装、轴突末端与神经元投射，同时下调突触膜相关通路，提示其促进神经纤维重塑与突触平衡恢复。

SRQW treatment improved the synapse regeneration in motor neurons部分，脊髓神经元分13个亚群后，SRQW在运动神经元中上调轴突生长、突触翻译、GABA能突触与突触小泡膜通路；细胞通讯分析显示SRQW激活抑制性神经元、中间神经元和GABA能神经元产生EFNA5并作用于运动神经元上EPHA3，同时改变LRRC4-PTPRD/PTPRS等配体受体关系，说明疗效具神经元类型依赖性。

SRQW particle ameliorated the disease phenotypes in patients derived ALS-NMOs部分，来自SOD1、TDP43、SETX突变患者及健康对照的NMOs中，ALS组自发收缩频率下降，高剂量SRQW（25 μg/mg）改善基础与谷氨酸刺激下收缩；NMJ比率下降、施万细胞（Schwann cell）减少，SRQW可回升二者；神经元中G3BP应激颗粒增加，SOD1聚集体增多，TDP43出现胞质转位，SRQW显著降低G3BP斑点、减少SOD1异常并纠正TDP43核质分布，证明SRQW跨遗传背景在人源组织中有效。

SRQW regulated ALS-specific genes and synaptic functions in ALS-NMOs部分，对64330个人NMO细胞核分7群，SRQW在不同患者NMO中表达谱不同，但共有MALAT1、GALNT17等7个上调基因；与ALS/FTD数据库交集显示，谷氨酸能神经元和全神经元中DPP6、CAMTA1、CNTN4、CNTN6、ARPP21及ITPR2、ERBB4、ATXN1、SOX5、SEMA6A等ALS相关基因被调控；全神经元中突触组织相关GO富集，肌细胞中ERBB4参与NMJ架构调节，表明SRQW促进突触功能与肌细胞组分修复。

SRQW active compound Ginsenoside Rg2 exerts therapeutic effects in ALS models部分，HPLC与质谱确认入血成分含毛蕊花糖苷异构体、松果菊苷、人参皂苷Re、Rb1、Rb2、Rg1、Rf、Rg2等；在iMN中3 μM单体筛选显示Rg2对TDP43与SOD1神经元神经突长度改善最显著；Rg2减少TDP43胞质转位与SOD1聚集，在NMO中10 μM优于3 μM地改善NMJ；批量RNA显示Rg2在TDP43-NMO促细胞骨架生长，在SOD1-NMO调神经肽活性，确认Rg2是SRQW关键而非唯一活性成分。

讨论部分总结，研究人员指出鼠模型提供体内广谱疗效，NMO提供保留内源遗传背景的人源验证，二者一致增强转化价值；snRNA显示SRQW经轴突生长、抑制性回路与ALS基因调控发挥作用；Rg2、Rg1、Rf、Rc等协同构成复方疗效；局限包括转录组为相关性、中枢暴露量未定量、类器官缺免疫与代谢全身环境，未来需功能验证、药代动力学与多器官模型。

结论部分翻译如下：本研究在多种疾病模型中考察SRQW对ALS的治疗效果，揭示其疗效与机制。ALS动物模型揭示SRQW对神经行为的系统影响；患者来源类器官在体内外评价SRQW治疗功能，尤其非经典突变模型更具人源相关性；snRNA分析显示SRQW机制涉及轴突生长与突触功能，在小鼠与NMO中一致。iMN与NMO支撑SRQW生物活性成分筛选。本研究确认SRQW为多成分制剂，人参皂苷Rg2为具显著保护作用的生物活性成分之一，可对抗TDP43与SOD1相关ALS蛋白病；Rg2重要但非唯一，Rg1、Rf、Rc等共同贡献疗效，多成分协同构成SRQW整体作用。鉴于中国II期临床试验已启动，期待进一步评估SRQW对ALS患者的获益。