研究背景
阿尔茨海默病(AD)是一种与年龄增长有关的神经退行性疾病,其特点是认知功能恶化和生活能力下降。线粒体功能障碍已被确定为 AD 发病机制的早期事件。在AD的发展过程中,神经元会经历能量代谢减少的状态,这与线粒体氧化磷酸化、呼吸链和线粒体膜电位的功能有着错综复杂的联系。线粒体自噬损伤是导致AD发生和恶化的核心因素,在保护神经元免受功能障碍和损伤方面发挥着重要作用。知母黄柏(ZB)的主要成分是生物碱、类黄酮和多糖化合物。目前,尚不清楚知母和黄柏的组合是否可以通过增强线粒体自噬途径来改善线粒体功能障碍以保护神经元。本文的目的是研究知母黄柏提取物(ZBE)的神经保护作用。
知母-黄柏(ZB)是一种常用的经典中草药对,最早出自《兰室秘藏》。知母是百合科的干燥根茎。黄柏是芸香科黄皮树的干燥树皮。知母、黄柏性味皆苦寒,皆归肾经。知母可以下润肾燥滋阴,上清肺津去火。黄檗常用于清肾火、强肾阴。因此,这两种草药对肾脏的营养和降火都很重要。当黄檗应用于之木时,之木除火除湿的力量增加。将知母敷于黄檗上,可增强黄檗的补肾清热功效。两药合用,相互促进,具有去火除湿、滋阴的作用,改善肾水不足、肾阴不足、阴虚燥热等症状,是治本之道。
研究思路

图1.本实验研究的流程图。通过UPLC-Q-TOF-MS对ZBE的体外成分进行分析,并将体外成分作为潜在的活性成分进行网络药理学分析,基于数据库搜索,利用GEO数据补充AD疾病靶点,最终得出ZBE的抗AD作用机制,使用体外实验进一步验证了这一点,以从线粒体自噬的角度证明ZBE的神经保护作用。
主要结果
1. UPLC-Q-TOF-MS分析
基于UPLC-Q-TOF-MS/MS技术,根据参考标准品、保留时间(RT)、分子碎裂峰和数据库对ZBE进行分析,共鉴定出39种化合物(表1)。
表1 通过UPLC-Q-TOF-MS测定ZBE中化合物的信息表(部分)
2. 网络药理学研究ZBE抗AD的作用机制
图1 网络药理学研究ZBE抗AD的作用机制
3. 探究ZBE的神经保护作用
根据网络药理学预测的结果。在GO和KEGG分析中,富集的术语与自噬途径高度相关,包括丝氨酸/苏氨酸激酶活性、AMPK、PI3K-AKT和mTOR,自噬和线粒体自噬通路也被富集为ZBE抗AD的主要通路。
图2 ZBE 对 D-gal 损伤后 HT22 线粒体功能障碍的影响
4. ZBE通过线粒体自噬改善神经元能量供应
图3 ZBE对D-gal损伤后HT22线粒体自噬相关蛋白表达的影响
文章小结
总之,ZBE的神经保护作用可能与线粒体自噬途径的激活、受损线粒体的清除、线粒体功能的调节和线粒体能量供应的恢复有关,从而减少D-gal引起的HT22细胞损伤。ZBE可以通过激活PINK1/Parkin信号通路来激活线粒体自噬,为阐明ZBE治疗AD的作用机制提供了科学和理论依据。然而,该实验仍有局限性,我们只进行了ZBE的体外组成,而没有对D-gal小鼠给药后的体内组成,甚至没有对脑组织/脑脊液中的组成进行研究,这将在未来进行研究。



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