碧萝芷(Pycnogenol)通过多靶点分子调控减轻硫代乙酰胺诱导的神经行为损伤与肝毒性

《BMC Pharmacology and Toxicology》:Pycnogenol attenuates thioacetamide-induced neurobehavioral impairment and hepatotoxicity via multi-target molecular modulation

【字体: 时间:2026年07月13日 来源:BMC Pharmacology and Toxicology 2.8

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  背景:肝性脑病(Hepatic encephalopathy, HE)是一种与肝功能不全相关的神经精神综合征,仍是晚期肝病患者死亡的主要原因之一。本研究旨在评估碧萝芷(Pycnogenol)在硫代乙酰胺(thioacetamide, TAA)诱导的大鼠肝性脑病

  
背景:肝性脑病(Hepatic encephalopathy, HE)是一种与肝功能不全相关的神经精神综合征,仍是晚期肝病患者死亡的主要原因之一。本研究旨在评估碧萝芷(Pycnogenol)在硫代乙酰胺(thioacetamide, TAA)诱导的大鼠肝性脑病模型中的保护作用。方法:将32只大鼠分为四组:对照组、HE(TAA)组以及两个分别接受5 mg/kg和10 mg/kg碧萝芷治疗的组别。通过连续3天腹腔注射200 mg/kg TAA诱导HE模型。碧萝芷在TAA暴露前及期间口服给药14天。研究人员进行了行为学测试( locomotor activity、高架十字迷宫(elevated plus maze, EPM))、组织病理学评估、生化参数检测、免疫组织化学染色及基因表达分析(qPCR)。结果:碧萝芷给药显著改善了运动活动,降低了氧化应激标志物,并减少了白细胞介素-1β(Interleukin-1β, IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α, TNF-α)、核因子-κB(Nuclear factor-κB, NF-κB)及半胱天冬酶-3(caspase-3)的表达。组织病理学检查显示肝脏和神经元变性减轻。免疫组织化学证实脑组织中海马胶质纤维酸性蛋白(Glial fibrillary acidic protein, GFAP)和诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase, iNOS)染色减少。结论:在该实验模型中,碧萝芷表现出神经保护和肝保护效应,可能通过调节氧化应激和炎症通路实现。尽管这些发现强调了碧萝芷作为肝性脑病辅助策略的潜在转化相关性,但仍需在慢性模型和临床环境中进行进一步研究以确认其治疗适用性。
研究背景方面,肝性脑病(Hepatic encephalopathy, HE)是慢性肝病最严重的并发症之一,表现为从亚临床异常到深度昏迷的广泛认知和运动功能障碍,显著增加全球患者发病率、死亡率及医疗负担。其病理生理学涉及高氨血症、氧化应激与神经炎症的复杂交互,氨水平升高破坏星形胶质细胞功能、增加血脑屏障通透性并激活中枢神经系统炎症通路,促炎细胞因子如白细胞介素-1β(Interleukin-1β, IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α, TNF-α)加剧神经元损伤。目前HE有效药物干预有限,肝移植是唯一治愈手段但并非常规可行,且未必能逆转长期神经损伤,因此探索具有神经保护和抗炎特性的新型制剂至关重要。碧萝芷(Pycnogenol, PYC)是法国海滨松(Pinus pinaster)树皮的标准化提取物,富含原花青素、儿茶素和酚酸等多酚类化合物,具强抗氧化与抗炎特性,可调节氧化应激与炎症反应相关分子通路,既往研究显示其在神经退行性与神经炎症模型中具神经保护效应,在肝损伤模型中具肝保护效应,但其对实验性肝性脑病模型的潜在治疗作用尚未充分研究。研究人员假设PYC可通过降低氧化应激和炎症信号通路,减轻TAA诱导HE相关的行为、生化、组织病理及分子改变,从而在《BMC Pharmacology and Toxicology》发表该研究,为HE辅助策略提供临床前依据。
为开展研究,研究人员主要采用以下关键技术方法:使用来源于土耳其阿塔图尔克大学医学实验研究中心的32只雄性Sprague-Dawley大鼠,随机分为对照组、TAA诱导HE组、TAA联合5 mg/kg PYC组及TAA联合10 mg/kg PYC组(n=8/组);通过连续3天腹腔注射200 mg/kg硫代乙酰胺(thioacetamide, TAA)诱导急性HE模型,PYC于造模前14天起每日口服干预至实验结束;采用红外光束活动监测系统评估运动活动、高架十字迷宫(elevated plus maze, EPM)评估焦虑样行为;通过ELISA检测血清氨、AST、ALT、TNF-α、IL-1β、总抗氧化状态(Total antioxidant status, TAS)与总氧化状态(Total oxidant status, TOS);采用qPCR分析肝组织TNF-α、NF-κB、caspase-3及β-actin基因表达(2-ΔΔCt法);对脑(皮层、CA1、CA3)与肝组织进行苏木精-伊红(Hematoxylin and Eosin, H&E)染色半定量评分及GFAP、iNOS、IL-1β、8-OHdG、凋亡诱导因子(Apoptosis-inducing factor, AIF)免疫组织化学半定量评分;使用SPSS v20.0进行Kruskal-Wallis与Mann-Whitney U检验(p<0.05为显著差异)。
研究结果部分,研究人员依次得出如下结论。Behavioral findings,基线高架十字迷宫(Elevated Plus Maze, EPM)各组无差异,终点显示TAA组开放臂停留时间与进入次数减少(p<0.01),表明焦虑样行为增加,10 mg/kg PYC显著缓解此改变(p<0.05);运动活动测试中TAA组总距离、移动活动、垂直活动降低且休息时间增加(p<0.05),两剂量PYC尤其10 mg/kg显著改善运动表现(p<0.05)。Biochemical markers,TAA组血清AST、ALT及血氨显著升高,PYC尤其10 mg/kg显著减弱这些升高(p<0.05);血清TAS、TOS、TNF-α、IL-1β虽呈TAA升高、PYC部分回调趋势但未达统计学显著。Gene expression analysis,TAA组肝组织TNF-α、NF-κB、caspase-3 mRNA显著上调(p<0.01),PYC剂量依赖性下调,10 mg/kg组降幅最显著(p<0.05)。Histopathological findings,脑皮层与海马(CA1、CA3)TAA组呈+++至++++神经元变性、空泡化与胶质增生,PYC减轻至+至++;肝组织TAA组+++至++++肝细胞变性、坏死与炎性浸润,PYC尤其10 mg/kg减轻至+至++。Immunohistochemical findings,TAA组脑GFAP与iNOS呈+++免疫阳性,PYC剂量依赖性降至+至++;肝AIF、IL-1β、iNOS TAA组+++,PYC降至+至++(p<0.05);皮层8-OHdG各组建模条件下均未检出免疫阳性,提示本急性模型未出现可检出的皮质氧化DNA损伤。
讨论部分总结指出,TAA诱导HE大鼠模型可重现人类HE肝与神经改变,本研究通过预防性PYC干预评估其对TAA致肝神经损伤的防护潜力。行为学上PYC恢复运动与探索功能、减轻焦虑样表型,与既往植物源化合物在实验HE模型效应一致。分子层面HE中氨蓄积诱导神经炎症、星形胶质细胞激活与氧化应激,伴TNF-α、IL-1β上调、GFAP与iNOS增强,血清肝酶与血氨证实TAA致肝损伤与氨解毒障碍,PYC部分衰减此改变。基因表达显示PYC下调TNF-α、caspase-3及NF-κB mRNA(需注意仅为转录水平,NF-κB活性受磷酸化、IκB降解与核转位调控而非仅转录),提示其通过抗氧化、抗炎与凋亡相关转录调制发挥作用。8-OHdG阴性说明急性TAA模型炎症氧化改变未达皮质DNA氧化检出限,PYC保护主要体现在行为、生化、炎症、凋亡与组织病理参数。研究存在半定量免疫评分未数字化、仅mRNA未测蛋白活化、急性模型不等同慢性临床HE等局限,需在慢性模型与转化研究中进一步验证。研究结论部分原文译为:在该实验模型中,碧萝芷(Pycnogenol)表现出神经保护和肝保护效应,可能通过调节氧化应激和炎症通路实现。尽管这些发现强调了碧萝芷作为肝性脑病辅助策略的潜在转化相关性,但仍需在慢性模型和临床环境中进行进一步研究以确认其治疗适用性。
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