基于帕金森病脑线粒体功能的刺五加有效组分干预作用及S100B新靶标的构建

In present National Natural Science Foundation of Youth Science Fund, research on brain pharmacokinetics of extract of Acanthopanax senticosus harms(EAS) by UPLC-TOF/MS and microdialysis (in physiologic and pathological state), and research on EAS’s metabolism in vivo and vitro (blood, bile, urine, feces) have been finished. Moreover, research on intestinal flora metabolism, main pharmacodynamics on PD of EAS and its mechanism (DA, HVA, DRD1 ,DRD2 and etc.) have been increased and finished. At present, intervention study of EAS on overall endogenous metabolic profile in normal and model organism are being carried out. There are 5 national core journal articles and 3 SCI articles have been published, and obtain 1 patent. In new project, based on original research, to the mechanism of action on infected zone of PD as the main line and the brain mitochondrial function as the breakthrough point, investigate the intervention study of EAS on brain mitochondria in PD model from four aspects: Mitochondrial function, Ultrastructural changes, oxidation resistance and expression of Mitochondrial proteins(Parkin,PINK1 and DJ-1), and this may be the important basis to clarify the nosogenesis of PD and prepare preventive and therapeutical drug on PD effectively. Based on metabolomics, investigate brain metabolomics of EAS on PD for the first time. From the angle of brain metabolomics, clarify the mechanism of EAS on PD, and introduce S100B to investigate the intervention of traditional Chinese medicine, and build a new target of PD.

已完成刺五加有效组分的脑内药动学（生理和病理状态下）及体内外代谢研究（血液、胆汁、尿液及粪便）；增加并完成了其肠道菌群代谢研究和刺五加有效组分治疗PD的主要药效学及机制研究；正在进行刺五加有效组分对正常和模型机体整体内源性代谢轮廓的干预研究。已发表国家核心期刊文章5篇；SCI文章3篇；获得专利1项。新项目将在原有研究基础上以对PD病区的作用机制为主线，以脑线粒体功能为切入点，从线粒体功能、超微结构改变、抗氧化能力及线粒体蛋白（Parkin、PINK1和DJ-1）表达四大方面探讨刺五加有效组分对PD模型脑线粒体的干预作用，这可能为阐明PD 发病机制及研制有效预防治疗PD 药物提供重要的依据；沿用代谢组学方法，首次进行刺五加有效组分治疗PD的脑代谢组学研究，从脑代谢物组变化角度揭示刺五加有效组分治疗PD的作用机制；并首次引入S100B 蛋白进行中药的干预作用研究，构建PD的S100B新靶标。

本课题组按照项目任务书的计划要求，已完成全部工作计划。共发表SCI论文6篇，录用SCI论文1篇，发表国内核心期刊论文12篇。（预期目标为发表核心期刊文章5～8篇，SCI文章2～3篇）。获得黑龙江省自然类科技二等奖1项和黑龙江省中医药科学技术奖一等奖1项，并主编学术著作《中药刺五加神经保护作用研究》1部，已由中国中医药出版社出版；已培养博士研究生1名,硕士研究生2名。. 结题研究内容包括：（1）完成了刺五加有效组分对帕金森病模型的整体药效学初步研究；（2）完成了从线粒体功能、超微结构的改变和抗氧化能力方面研究线粒体在PD中的作用机制及刺五加有效组分对其的干预作用；（3）完成了parkin，PINK1和DJ-1在PD发病机制中可能的作用及刺五加有效组分对其干预作用研究；（4）完成了脑代谢组学层面刺五加有效组分的生物学机制及作用靶点，从脑代谢物组变化角度揭示刺五加有效组分治疗PD的作用机制；（5）α-突触核蛋白转基因小鼠PD模型中S100B蛋白表达水平上调，刺五加有效组分干预后出现了下调的趋势，但无显著的统计学意义；（6）增加并完成了刺五加有效组分干预野生型α-synuclein及A30P突变型转基因小鼠的脑microRNA机制研究；（7）增加并完成了刺五加有效组分干预野生型α-synuclein转基因小鼠的脑lncRNA机制研究；（8）完成了刺五加有效组分干预野生型及A30P突变型α-synuclein转基因小鼠的脑代谢组学研究。. 此项研究在前期研究工作的基础上，以MPTP-HCl所致的线粒体损伤性PD模型及人类α-synuclein转基因的小鼠模型为实验对象，探讨了刺五加有效组分通过中脑线粒体及α-synuclein机制对PD产生的保护作用。本项目先从脑线粒体层面探讨了刺五加有效组分对PD模型中线粒体结构异常及功能紊乱的干预作用，随后又通过脑代谢组学的方法探讨了该干预作用所涉及的相关代谢通路。另外，本项目也首次从非编码RNA及脑代谢组学层面探讨了刺五加有效组分对高表达人类α-synuclein转基因小鼠的干预作用。通过这些研究期望能够明确刺五加有效组分治疗PD的相关靶点及机制，从而为刺五加开发成作用靶标明确、拥有自主知识产权、安全有效的治疗PD的中药新药奠定基础。