從傳統(tǒng)草藥到抗癡呆新星：小白菊內酯的逆襲！杭州醫(yī)學院梁廣/趙霞團隊揭示小白菊內酯通過Nrf2通路拯救記憶

阿爾茨海默病（AD）等神經退行性疾病的一個核心問題，是大腦里積累了太多“氧化垃圾”比如過量的活性氧（ROS），它們會損傷神經元、破壞線粒體功能，最終導致記憶衰退和認知障礙。小白菊內酯（Parthenolide，簡稱PTN）是一種從傳統(tǒng)草藥小白菊中提取的天然化合物，過去常用于抗炎。最近科學家發(fā)現(xiàn)，它還能“保護大腦”。

基于此，杭州醫(yī)學院梁廣、趙霞研究團隊在《Biomedicine & Pharmacotherapy》雜志發(fā)表了“Parthenolide alleviates cognitive dysfunction and neurotoxicity via regulation of AMPK/GSK3β(Ser9)/Nrf2 signaling pathway”揭示了青蒿素內酯通過調控AMPK/GSK3β(Ser9)/Nrf2信號通路緩解認知功能障礙和神經毒性。

本研究發(fā)現(xiàn)，PTN在AD治療中具有顯著潛力。體外實驗顯示，PTN能有效抑制PC12細胞凋亡、減少活性氧（ROS）生成并恢復線粒體功能；在3×Tg-AD小鼠中，PTN改善空間學習和記憶的能力甚至優(yōu)于一線藥物多奈哌齊。其神經保護作用主要通過激活AMPK/GSK3β(Ser9)/Nrf2信號通路，增強抗氧化防御，從而阻斷ROS誘導的神經元損傷。盡管其直接靶點和臨床前數(shù)據仍需深入驗證，PTN已展現(xiàn)出作為抗AD候選藥物或先導化合物的良好前景。

圖一 PTN減輕了Aβ1–42誘導的PC12細胞凋亡

近期研究表明，Aβ誘導的神經毒性主要通過凋亡、線粒體功能障礙和氧化應激等機制發(fā)揮作用，其中尤以Aβ1–42最為顯著。

為評估本實驗室自建的120種天然化合物庫的抗凋亡潛力，作者在PC12細胞中建立了Aβ1–42（10 μM）損傷模型并進行了MTT實驗。結果顯示，青蒿素內酯（PTN，10 μM）對Aβ1–42誘導的神經元細胞死亡表現(xiàn)出最顯著的保護作用。此外，研究發(fā)現(xiàn)PTN在1–20 μM濃度范圍內對PC12細胞幾乎無細胞毒性。更值得注意的是，PTN能以濃度依賴的方式恢復Aβ1–42刺激后PC12細胞的活力。鑒于已有文獻報道PTN在其他疾病中具有強效的抗氧化作用，

進一步分析發(fā)現(xiàn)，PTN顯著減輕了氧化應激并有效恢復了線粒體膜電位。為更充分驗證PTN的抗凋亡作用，流式細胞術結果顯示，與Aβ1–42處理組相比，PTN處理顯著減少了凋亡細胞比例。同時，通過Western blot和mRNA水平對凋亡相關指標的檢測表明：Aβ1–42刺激PC12細胞后，促凋亡蛋白Bax和活化caspase-3表達明顯升高，而抗凋亡蛋白Bcl2表達下降；而PTN預處理可呈劑量依賴性地有效逆轉上述變化。

綜上所述，PTN在緩解Aβ1–42誘導的PC12細胞損傷反應中展現(xiàn)出強大的保護作用。

圖二 PTN改善了3×Tg-AD小鼠的學習和記憶障礙

本研究采用廣泛認可的3×Tg-AD雌性小鼠（因其發(fā)病更快）模擬AD，評估青蒿素內酯（PTN）的治療效果。小鼠經PTN鼻腔或腹腔給藥后，通過Morris水迷宮實驗（）測試空間學習與記憶能力。

結果顯示：所有組小鼠游泳速度和總距離無差異，說明行為結果可靠；

與患病對照組相比，PTN治療顯著縮短找到平臺的時間（逃避潛伏期），增加在目標區(qū)域停留時間及穿越原平臺次數(shù)；

高劑量PTN的效果甚至優(yōu)于臨床常用藥多奈哌齊。

這些數(shù)據表明，PTN能有效改善阿爾茨海默病小鼠的學習和記憶障礙，具有良好的治療潛力。

圖三 PTN緩解3×Tg-AD小鼠的認知障礙

新物體識別實驗（NOR）被用于評估PTN對嚙齒類動物記憶能力的影響，該方法基于動物天生傾向于接近并探索新物體的特性。

結果發(fā)現(xiàn)，3×Tg-AD小鼠組在初始探索階段對新物體的興趣明顯低于野生型（WT）組；然而，經藥物干預后，其探索傾向顯著改善。在次日引入新物體時，PTN治療組小鼠表現(xiàn)出對新物體的明顯偏好且這一效果優(yōu)于多奈哌齊組。相比之下，3×Tg-AD模型組小鼠對新物體的識別能力明顯受損，探索新舊物體所花費的時間基本相當。

上述結果共同表明，PTN能顯著增強3×Tg-AD小鼠的認知功能。

總結

本研究揭示了青蒿素內酯的神經保護特性，闡明其可通過調控AMPK/GSK3β(Ser9)/Nrf2信號通路，在體外和體內有效減輕氧化應激，從而抑制細胞凋亡級聯(lián)反應。盡管PTN的直接分子靶點及其臨床前評價仍需進一步深入研究，但其已展現(xiàn)出作為AD治療藥物候選化合物或先導分子的巨大潛力。

文章來源：

https://doi.org/10.1016/j.biopha.2023.115909

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