《Neurochemical Research》：Betulinic Acid Promotes Motor Function Recovery After Spinal Cord Injury by Inhibiting Apoptosis Through Myc/NF-κB Signaling Pathway
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脊髓损伤(SPI)给患者及其家庭带来显著负担，而目前的治疗选择仍不充分。本研究旨在识别并验证桦木酸(BA)对SPI发挥治疗作用的分子靶点、信号通路及机制，为临床干预提供新方向。在体内实验中，研究人员对昆明(KM)小鼠进行行为学测试、尼氏(Nissl)染色及苏木
脊髓损伤(SPI)给患者及其家庭带来显著负担，而目前的治疗选择仍不充分。本研究旨在识别并验证桦木酸(BA)对SPI发挥治疗作用的分子靶点、信号通路及机制，为临床干预提供新方向。在体内实验中，研究人员对昆明(KM)小鼠进行行为学测试、尼氏(Nissl)染色及苏木精-伊红(Hematoxylin-eosin, HE)染色，以评估运动功能恢复并确定相关生物标志物的表达水平。研究人员采用生物信息学分析探讨参与SPI-BA相互作用的基因，阐明关键信号通路，随后对潜在靶基因进行分子对接。在体外实验中，研究人员利用脂多糖(LPS)诱导培养星形胶质细胞中的继发性SPI状态，以评估BA对炎症和凋亡反应的影响。结果表明，BA能显著促进SPI小鼠运动功能恢复，并降低炎症相关细胞因子包括白细胞介素(IL)-1β、IL-6及肿瘤坏死因子(TNF)-α的表达水平。通过生物信息学分析，研究人员确定Myc是BA在SPI中的关键靶点，NF-κB及凋亡通路可能参与其作用机制。体外与体内实验均证实BA可靶向Myc调节星形胶质细胞炎症反应，减少RELA及丝裂原活化蛋白激酶14(MAPK14)的激活。总之，这些发现表明BA通过Myc及NF-κB信号通路减轻神经炎症与凋亡，从而促进SPI后的功能恢复。
研究背景与意义
脊髓损伤(Spinal cord injury, SCI)是由创伤性外力、病理条件或其他病因导致的脊髓结构破坏与功能障碍，通常引起损伤平面以下的运动障碍、感觉缺失及自主神经系统紊乱。流行病学研究显示全球超过2700万人因SCI长期残疾，具有高致残率与致死率，对社会经济发展构成严重威胁。目前药物联合细胞治疗策略虽具前景，但SCI复杂的病理生理机制限制了药物促进功能恢复的效果，阐明药理作用分子通路并寻找高效低成本的抗炎药物至关重要。桦木酸(Betulinic acid, BA)作为广西特色中药八角(Illicium verum)的主要化学成分之一，具备广谱抗炎、抗病毒及抗氧化特性，既往研究显示其对脑损伤有保护及抗周围神经病变作用，可通过激活核因子E2相关因子2/超氧化物歧化酶(Nrf2/SOD)通路增强抗氧化防御、抑制肿瘤坏死因子-α/核因子κB(TNF-α/NF-κB)信号通路及稳定线粒体完整性，但其对SCI后凋亡的调控及机制尚不清楚。星形胶质细胞在中枢神经系统损伤后功能恢复中起关键作用，其激活参与炎症、缺血及胶质瘢痕形成，SCI后继发的神经元死亡伴随星形胶质细胞激活、促炎细胞因子上调及凋亡信号通路激活。NF-κB信号通路与凋亡密切相关，Myc作为主转录因子调控细胞周期、凋亡及代谢基因，且Myc表达可使细胞对死亡信号敏感。因此，研究人员假设NF-κB通路诱导的反应可能影响星形胶质细胞募集、炎症及凋亡表型，进而改善SCI后神经功能。该研究发表于《Neurochemical Research》，旨在通过体内外实验结合生物信息学揭示BA的作用机制，为SCI治疗提供新依据。
主要关键技术方法
研究人员采用昆明(KM)小鼠构建SCI模型（T10段Allen打击法）及脂多糖(LPS)诱导星形胶质细胞炎症模型；通过行为学测试（Basso Mouse Scale, BMS评分）、组织学分析（苏木精-伊红HE染色、尼氏Nissl染色）、生物信息学分析（STRING数据库构建蛋白互作PPI网络、Metascape功能富集、AutoDock Vina分子对接）、分子生物学检测（实时荧光定量聚合酶链反应RT-qPCR、免疫荧光IF、末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记TUNEL、细胞计数盒CCK-8、酶联免疫吸附测定ELISA）开展研究；临床样本来源于广西医科大学第一附属医院康复医学科SCI住院患者及同期健康志愿者的外周血单个核细胞(PBMCs)。
研究结果
BA Reduced Inflammation and Improved Motor and Pathological Outcomes After SCI
研究人员通过对SCI后不同时间点小鼠进行BMS评分，发现BA组自第3天起恢复优于SCI组，第7、14天差异显著；HE染色显示BA组炎症面积显著减小，尼氏染色显示BA组脊髓前角神经元丢失减少且保留神经元完整性；检测脊髓组织炎症因子基因表达，证实BA显著降低IL-1β、IL-6、TNF-α水平，表明BA可减少SCI后炎症并改善小鼠运动及病理结局。
BA Alleviated Apoptosis by Myc/NF-κB Signaling Pathway in Mice with SCI
研究人员通过TCMSP数据库及网络药理学筛选BA关键分子靶点，构建PPI网络分析拓扑参数，确定Myc与Caspase-3为核心靶标；KEGG富集显著富集于NF-κB信号通路；分子对接显示BA与Myc（结合能-13.62 kcal/mol）及Caspase-3（-10.59 kcal/mol）结合亲和力强；检测SCI患者外周血单个核细胞(PBMCs)证实Myc与Caspase-3表达显著高于健康对照；体内脊髓组织RT-qPCR及免疫荧光显示BA处理下调Myc、Caspase-3、RELA、MAPK14表达及P65阳性细胞数，表明BA通过靶向Myc/NF-κB信号通路减轻SCI小鼠凋亡。
BA Inhibited LPS-Mediated Apoptosis and Inflammation of Astrocytes
研究人员通过CCK-8确定BA（0-20 μM）对星形胶质细胞活力无显著影响，选用5 μM与10 μM浓度；RT-qPCR及免疫荧光显示LPS刺激上调IL-1β、TNF-α及p65蛋白，10 μM BA显著下调二者表达；RT-qPCR证实BA抑制Myc、Caspase-3、RELA、MAPK14表达；TUNEL与ELISA显示BA减少星形胶质细胞凋亡及TNF-α蛋白水平，表明BA在体外抑制LPS介导的星形胶质细胞炎症与凋亡。
讨论与结论总结
讨论部分指出SCI继发损伤中星形胶质细胞程序性死亡损害中枢完整性，持续炎症与纤维化瘢痕阻碍修复，抑制凋亡是促恢复策略。BA为八角主要活性成分，具高成药性与口服生物利用度，既往证实其抑制巨噬细胞炎症及促进SCI运动恢复。生物信息学筛选Myc、Caspase-3等为SCI-BA互作核心靶标，Myc调控凋亡，Caspase-3为凋亡执行者，其在星形胶质细胞抗炎与神经保护中的作用待探索。分子对接验证BA与Myc、Caspase-3强结合；体内外实验证实BA改善运动功能、减轻神经炎症与神经元凋亡，体外10 μM BA有效抑制LPS诱导的炎症因子及p65，下调Myc等表达，5 μM未抑制反而可能增加表达；BA通过调节IκBα选择性抑制NF-κB通路调控小胶质细胞/巨噬细胞极化。研究局限在于数据库分析需实验验证，LPS星形胶质细胞模型未能完全模拟SCI复杂环境，未收录未知化合物或靶标，BA在SCI研究尚少需更多系统研究。结论部分翻译：总之，本研究整合生物信息学分析、分子对接及实验验证，初步证实BA通过调节NF-κB/MYC/Caspase-3信号通路抑制星形胶质细胞介导的炎症与神经元凋亡，促进SCI后神经修复与功能恢复；结果为八角潜在临床应用提供科学依据，并为现代中药多成分多靶点治疗策略研究提供实用框架。
