中風(特別是腦梗)發生時,大腦里的“防護墻”血腦屏障會破損,導致有害物質趁機進入腦組織,讓損傷雪上加霜。紅花里的一種成分叫羥基紅花黃色素A(HSYA)和水果蔬菜里常見的槲皮素(Quercetin),各自都有一定的護腦作用。
基于此,浙江省立同德醫院趙琴琴研究團隊在Heliyon雜志發表了“Quercetin improves the protection of hydroxysafflor yellow a against cerebral ischemic injury by modulating of blood-brain barrier and src-p-gp-mmp-9 signalling”揭示了槲皮素通過調節血腦屏障及Src-P-gp-MMP-9信號通路,增強羥基紅花黃色素A對腦缺血損傷的保護作用。
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本研究發現,羥基紅花黃色素A(HSYA)和槲皮素(Quer)均可減輕缺血性卒中小鼠的神經損傷、改善血腦屏障通透性、減少腦梗死體積,并在體外保護腦微血管內皮細胞免受氧糖剝奪損傷;二者聯用效果更優。HSYA與Quer可能通過抑制Src/MMP-9通路并調控P-糖蛋白表達從而維護血腦屏障完整性。分子模擬進一步證實二者能與Src和P-gp穩定結合。結果表明,HSYA和Quer單用或聯用在缺血性卒中治療中具有潛在應用價值。
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圖一 HSYA與槲皮素對MCAO小鼠神經功能缺損及腦梗死的影響
與假手術組相比,模型組小鼠的神經功能缺損顯著加重。給予10 mg/kg HSYA或10 mg/kg槲皮素均可減輕神經功能缺損。此外,兩種成分聯合用藥進一步改善了神經功能缺損。
TTC染色結果顯示,存活組織呈深紅色,梗死半球呈白色。假手術組未觀察到梗死灶,而模型組則出現明顯腦梗死。10 mg/kg HSYA和10 mg/kg槲皮素治療均能減少梗死體積且兩種成分聯合使用進一步縮小了梗死體積。
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圖二 HSYA和槲皮素治療改善了MCAO小鼠的運動距離
與假手術組相比,模型組小鼠的總運動距離顯著減少。給予10 mg/kg HSYA或10 mg/kg槲皮素治療可增加總運動距離,而兩種成分聯合用藥明顯進一步改善了總運動距離。
與模型組相比,HSYA、槲皮素以及兩者聯合治療組在總運動距離、中央區域運動距離、角落區域運動距離和外周區域運動距離方面均有所改善。從各區域運動距離占總運動距離的比例來看,HSYA和槲皮素治療逆轉了模型組相對于假手術組所出現的變化。
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圖三 HSYA和槲皮素治療改善了MCAO小鼠的支撐站立持續時間
在曠場實驗()中,MCAO小鼠在中央區域和外周區域的停留時間減少,而在角落區域的停留時間增加;這些變化均被HSYA、槲皮素及其聯合用藥所逆轉。
此外,在曠場實驗中,模型組小鼠的靜止不動時間顯著增加,支撐站立持續時間明顯減少。HSYA、槲皮素以及兩者聯合給藥均可緩解MCAO所引起的上述行為障礙。
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圖四 HSYA與P-糖蛋白(P-gp)及Src的分子對接
為探究HSYA與P-糖蛋白(P-gp)及Src的結合模式,作者采用分子對接方法解析其潛在相互作用。
結果表明,HSYA與P-gp的Gln438、Gln441、Glu476、Arg905、Thr906、Thr1174和Lys1181之間形成了氫鍵;與P-gp的Val478和Arg905之間產生了π-烷基相互作用;同時與Gln1175之間存在不利的受體-受體相互作用,整體表現出較強的結合親和力。鑒于腦缺血可激活Src信號通路,而該通路參與調控P-gp和MMP-9的表達與功能,因此進一步進行了HSYA與Src的分子對接。結果顯示,HSYA與Src具有一定的結合親和力。
總結
本研究證實HSYA和槲皮素可通過調節血腦屏障完整性及Src-P-gp-MMP-9信號通路,對腦缺血損傷發揮保護作用。作者的研究進一步支持HSYA、槲皮素及其聯合用藥作為治療缺血性卒中的潛在有效療法。未來仍需開展更多研究,深入探索HSYA和槲皮素對血腦屏障結構與功能的影響,并闡明其背后的分子機制。
文章來源:
https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e31002
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