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帕金森?。≒D）是一種普遍存在的神經(jīng)退行性疾病，主要影響錐體外系系統(tǒng)。臨床表現(xiàn)包括運(yùn)動(dòng)遲緩、肌肉僵硬、靜止性震顫、步態(tài)異常等運(yùn)動(dòng)癥狀，以及睡眠質(zhì)量下降、睡眠障礙、精神障礙、認(rèn)知障礙等非運(yùn)動(dòng)癥狀。PD患者通常伴有不同程度的認(rèn)知功能損害，其中一些重癥患者尤為明顯。因此，對(duì)帕金森病患者進(jìn)行早期積極的認(rèn)知功能干預(yù)，對(duì)于提升患者的生活質(zhì)量具有重要意義。 紅景天具有重要的藥用價(jià)值，而紅景天苷（Sal）是從紅景天的根部和塊莖中提取的活性成分，具有多種藥理作用，包括免疫調(diào)節(jié)、自由基清除、抗疲勞、抗腫瘤、抗病毒、抗炎、抗衰老以及抗氧化等。Sal通過調(diào)節(jié)多種不同的信號(hào)通路發(fā)揮其藥用功效，能夠有效穿越血腦屏障，對(duì)人類神經(jīng)中樞產(chǎn)生作用。日前，一篇發(fā)表在《Biomedicine
& Pharmacotherapy》雜志，名為“Salidroside improves cognitive function in Parkinson’s disease via Braf-mediated mitogen-activated protein kinase signaling pathway”的文章探討了Sal改善PD認(rèn)知功能的潛在機(jī)制。圖1 論文首頁 Sal能促進(jìn)小鼠學(xué)習(xí)記憶能力 在Morris水迷宮測(cè)試中，相較于對(duì)照組，模型組顯示出顯著增加的路徑長度和延長的逃逸潛伏期（P<0.05）。進(jìn)一步比較發(fā)現(xiàn)，MPTP_Sal_Low組和MPTP_Sal_High組的路徑長度相較于模型組有顯著減少（P<0.05）（圖2A-B）。在達(dá)到平臺(tái)的路徑上，對(duì)照組與MPTP_Sal_High組的小鼠路徑最短，而模型組的小鼠路徑最長且最為復(fù)雜（圖2C）。圖2 采用Morris水迷宮試驗(yàn)評(píng)價(jià)小鼠的學(xué)習(xí)和記憶能力Sal能改善小鼠神經(jīng)元損傷和炎癥反應(yīng) 相較于對(duì)照組，模型組中Tau、TNF-α以及IL-6的水平顯著提升（P<0.05）。與模型組相比，MPTP_Sal_Low組和MPTP_Sal_High組的Tau、TNF-α以及IL-6水平均顯著下降（P<0.05）。在四組間進(jìn)行Syn水平的比較時(shí)，無明顯差異（P>0.05）（圖3A-D）。圖3 用ELISA法檢測(cè)小鼠海馬神經(jīng)退行性疾病指標(biāo)和炎癥因子Sal增加海馬GDNF和BDNF表達(dá) 免疫熒光分析揭示，與對(duì)照組相比，模型組的GDNF和BDNF表達(dá)顯著減少。相較于模型組，MPTP_Sal_Low組和MPTP_Sal_High組展現(xiàn)出較高的GDNF和BDNF表達(dá)量（圖4A-B）。圖4 免疫熒光法檢測(cè)海馬組織中GDNF和BDNF的表達(dá)生物信息學(xué)分析后得到核心通路和核心基因 研究共識(shí)別出177個(gè)上調(diào)基因和612個(gè)下調(diào)基因（圖5A）；在對(duì)照組與MPTP_Sal_High組的比較中，發(fā)現(xiàn)491個(gè)上調(diào)基因和2301個(gè)下調(diào)基因（圖5B）；而在MPTP組與MPTP_Sal_High組的比較中，有379個(gè)上調(diào)基因和830個(gè)下調(diào)基因（圖5C）。繼而，研究對(duì)各比較組差異表達(dá)基因（DEGs）的并集進(jìn)行了趨勢(shì)分析，發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)基因總數(shù)為3424個(gè)（圖5D）。這些DEGs被劃分為8個(gè)不同的動(dòng)態(tài)模塊。鑒于該研究的重點(diǎn)在于那些經(jīng)過Sal處理后呈現(xiàn)連續(xù)變化的基因，因此特別關(guān)注了profile 0，其中包含135個(gè)基因（圖5E）。對(duì)這一動(dòng)態(tài)模塊中的DEGs進(jìn)行了GO term富集分析。結(jié)果顯示，DEGs在細(xì)胞成分方面主要富集于神經(jīng)元投射、細(xì)胞核及核質(zhì)等（圖5F）；在分子功能方面，變化主要集中在轉(zhuǎn)錄調(diào)控活性和轉(zhuǎn)錄順式調(diào)控區(qū)結(jié)合上（圖5G）。GO term富集分析揭示了DEGs與生物過程的關(guān)聯(lián)，如調(diào)節(jié)細(xì)胞過程和細(xì)胞生物合成過程（圖5H）。隨后，研究對(duì)核心模塊進(jìn)行了KEGG富集分析，篩選出DEGs顯著富集的信號(hào)通路，發(fā)現(xiàn)DEGs與MAPK信號(hào)通路、多巴胺能突觸、軸突再生、膽堿能突觸相關(guān)（圖5I）。研究還進(jìn)一步篩選出與神經(jīng)系統(tǒng)疾病相關(guān)的MAPK信號(hào)通路作為核心通路，并通過KEGG數(shù)據(jù)庫獲取了該通路內(nèi)的267個(gè)基因。將MAPK信號(hào)通路基因與核心模塊基因進(jìn)行交集分析，最終確定了7個(gè)核心基因（圖5J）。在對(duì)比不同實(shí)驗(yàn)組間目的基因表達(dá)差異時(shí)，對(duì)照組、MPTP組和MPTP_Sal_High組中Braf、Prkacb、Srf、Cacnb4、Fos、Prkx基因表達(dá)存在顯著差異（P<0.05）（圖5K）?；谶@些發(fā)現(xiàn)，Braf基因被選定為后續(xù)研究的核心基因。圖5 通過生物信息學(xué)分析鑒定核心通路和核心基因 體外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Sal對(duì)神經(jīng)元突起生長的影響 免疫熒光檢測(cè)顯示，大多數(shù)培養(yǎng)細(xì)胞呈現(xiàn)GFAP陽性反應(yīng)，表明所培養(yǎng)的細(xì)胞為星形膠質(zhì)細(xì)胞。在此檢測(cè)中，綠色熒光代表GFAP陽性細(xì)胞，而藍(lán)色熒光則顯示了DAPI與細(xì)胞核的結(jié)合。在細(xì)胞爬片過程中，星形膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)明顯，呈梭形，GFAP表達(dá)主要集中在細(xì)胞質(zhì)及細(xì)胞突起部位。該實(shí)驗(yàn)中，超過95%的星形膠質(zhì)細(xì)胞呈現(xiàn)陽性反應(yīng)，滿足了實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（圖6A）。免疫熒光檢測(cè)結(jié)果表明，MAP2在熒光顯微鏡下呈現(xiàn)綠色，清晰可見神經(jīng)元的胞體及突起。相較于對(duì)照組，MPTP組的神經(jīng)元突起長度較短，而MPTP+Sal組和MPTP+Sal+SB203580組的神經(jīng)元突起數(shù)量較MPTP組顯著增加（圖6B）。ELISA檢測(cè)結(jié)果揭示，與對(duì)照組相比，MPTP組的GDNF水平顯著下降（P<0.05），而與MPTP組相比，MPTP+Sal組和MPTP+Sal+SB203580組的GDNF水平則顯著上升（P<0.05）（圖6C）。免疫熒光檢測(cè)進(jìn)一步顯示，與對(duì)照組相比，MPTP組的GDNF水平降低，而MPTP+Sal組和MPTP+Sal+SB203580組與MPTP組相比，GDNF水平有所升高（圖6D）。MPTP能夠激活星形膠質(zhì)細(xì)胞中的MAPK信號(hào)通路，導(dǎo)致p-p38、p-JNK、p-ERK的表達(dá)上調(diào)。此外，SB203580處理能夠降低p-p38、p-JNK、p-ERK的表達(dá)，而Sal處理則抑制了這些蛋白表達(dá)的上調(diào)（圖6E-G）。圖6 通過體外實(shí)驗(yàn)鑒定Sal對(duì)神經(jīng)元突起生長的影響此外，研究構(gòu)建了慢病毒載體，并通過慢病毒過表達(dá)載體轉(zhuǎn)導(dǎo)，使得Braf mRNA的表達(dá)顯著增強(qiáng)，其表達(dá)水平顯著高于對(duì)照組（圖7A-B）；免疫熒光分析顯示，OE-Braf組相較于對(duì)照組，神經(jīng)元突起數(shù)量明顯增多（圖7C）；同時(shí)，免疫熒光分析揭示OE-Braf組中GDNF的表達(dá)顯著上調(diào)（圖7D）；與對(duì)照組相比，OE-Braf組中p-p38、p-JNK、p-ERK的表達(dá)水平有所降低（圖7E-G）。圖7 Braf過表達(dá)對(duì)神經(jīng)元突起生長的影響結(jié)論 綜合分析表明，Sal可能通過Braf介導(dǎo)的MAPK信號(hào)通路對(duì)PD產(chǎn)生影響，提升GDNF的表達(dá)，促進(jìn)神經(jīng)元突觸的生長，從而保護(hù)神經(jīng)功能，改善認(rèn)知功能。Lu S, Ji N, Wang W, Lin X, Gao D, Geng D. Salidroside improves cognitive function in Parkinson's disease via Braf-mediated mitogen?activated protein kinase signaling pathway. Biomed Pharmacother. 2024 Aug;177:116968. doi: 10.1016/j.biopha.2024.116968 授權(quán)轉(zhuǎn)載、投稿等請(qǐng)聯(lián)絡(luò)梅斯醫(yī)學(xué)管理員
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