从硫氧还蛋白途径研究五味子酚抗帕金森病的作用机制

帕金森病（PD）目前发病率较高，尚无理想的治疗药物。从抗氧化剂中寻找神经保护剂已成为防治PD的新途径，是目前国际上研究的热点。五味子酚（Sal）是五味子的有效成分，具有显著的抗氧化活性和神经细胞保护作用。我们的前期在体研究显示，Sal对实验性PD有明显的防治作用，但其分子机制尚不清楚。硫氧还蛋白(Trx）作为一种内源性的抗氧化分子，在氧化还原调节和细胞信号转导中具有重要作用。研究表明，Trx对氧化应激状态下的神经细胞具有保护作用，成为PD治疗的新靶点，而从Trx角度研究Sal抗PD的作用机制尚未见报道。本项目拟在氧化还原调节、细胞凋亡保护和转录因子活性调控三方面，通过检测氧自由基和抗氧化因子、细胞凋亡及其相关分子、NF-кB通路中关键信号分子等，从Trx途径阐明Sal 抗PD的作用机制。观察Trx在保护神经细胞氧化应激损伤中的作用，对寻找Sal的作用靶点、改善PD的治疗策略具有重要意义。

本项目按计划完成了全部研究内容，并增加了小鼠行为学检测等指标。研究结果显示，在MPTP诱导的小鼠帕金森病（Parkinson’s disease, PD）动物模型，五味子酚(Schisanhenol, Sal) 25 mg/kg、50 mg/kg和100 mg/kg提前口服给药可诱导小鼠黑质神经元硫氧还蛋白(Thioredoxin 1, Trx1)在转录和翻译水平的表达，显著改善小鼠的运动行为障碍，增加纹状体内多巴胺(DA)及其代谢产物的含量，增加黑质内TH阳性细胞数，改善黑质的病理学损伤。Sal可抑制小鼠黑质神经元细胞凋亡的产生，其机制可能为：通过Trx1抑制ASK1活化、抑制P38的磷酸化、减少剪切型Caspase 3和PARP的表达、增加Bcl-2/Bax表达、抑制线粒体细胞色素C的释放；Sal可保护小鼠免受氧化应激损伤，表现为使活性氧(ROS)产生减少、HO-1表达增加及GSH、GSH-PX、CAT、SOD活性增加、MDA的含量降低。Sal还抑制了黑质神经元中IκB的降解和NF-κB的核转位，降低了NF-κB-DNA的结合活性，并增强了Trx1与IKKα和IKBα的相互作用。而Sal 100 mg/kg的上述保护作用均可被Trx抑制剂1 - 甲基丙基2 - 咪唑基二硫化物(1-methylpropyl 2-imidazolyl disulfide, PX-12)所逆转。提示Trx1在Sal的抗PD活性中发挥了极其重要的作用。在MPP+诱导的SH-SY5Y细胞体外PD模型， Sal 1 μM、10 μM和50 μM剂量依赖性地上调了Trx1蛋白和mRNA的表达，增加了细胞存活率。Sal诱导的Trx1对细胞凋亡和氧化应激损伤也产生了很好的保护作用。Sal还抑制了NF-κB信号通路。而Sal 50 μM的上述保护作用均可被PX-12所逆转。. 综上，Sal在MPTP诱导的小鼠PD体内模型可显著改善动物的运动障碍，在MPP+诱导的SH-SY5Y细胞体外PD模型也具有很好的神经保护作用，其机制可能与抑制神经元凋亡、对抗氧化应激损伤和调节转录因子NF-κB活性有关，Trx1在Sal的抗PD活性中发挥了非常重要的作用。上述结果部分阐明了Sal抗PD的作用机制，为进一步开发Sal的临床应用提供了药理学依据。