地黄饮治疗帕金森病的药效物质及作用机制研究

帕金森病(Parkinson Disease,PD)是一种慢性、进展性神经系统疾病,是发病率、残疾和死亡增长速度最快的神经障碍疾病。PD的临床表征主要是肌肉控制力的进行性丧失,导致静息性震颤、强直、运动能力减退并伴有睡眠障碍、记忆力减退等一系列非运动症状。目前对于PD的治疗以药物治疗为主,但只能改善患者的症状,并不能有效阻止病情的发展。在中医学上,PD属于“颤证”范畴,大量临床实例表明PD治疗采取中医对证施治取得较好的疗效,对病情有较好控制,显示出独特优势,临床常用的代表性方剂包括熄风定颤汤、化痰熄风汤、止颤汤、地黄饮等。本论文采用经典环境毒素1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine,MPTP)诱导小鼠PD模型和N-甲基-4-苯基吡啶离子(N-methyl-4-phenylpyridinium,MPP+)诱导神经细胞损伤模型,从氧化应激及线粒体功能障碍导致的神经元功能损伤、外周免疫失衡及脂质代谢异常等多个角度探讨PD的复杂发病机制;进而根据中医药整合调节的作用特点,以经典名方地黄饮为研究对象,在整体动物上验证了地黄饮抗PD的药效作用,并探究了其改善神经功能、调节外周免购买Ipatasertib疫的潜在作用机制;进一步结合系统性体内外分析,评价地黄饮中的代表性化合物多方面药效作用,发现了来自熟地黄和肉苁蓉的京尼平苷酸(Geniposidic acid,GPA)能有效减少氧化应激损伤和炎症因子的分泌,并在整体动物模型上验证了其抗PD作用并初步探索其作用机制。论文的主要创新性研究内容如下:一,在PD小鼠模型和细胞模型上观察到氧化损伤的增加,线粒体超氧水平的增加和线粒体调控相关蛋白表达水平的异常,导致神经元的功能障碍和凋亡。其次,外周免疫细胞向中枢神经系统(Central nervous system,CNS)的浸润是PD可能的病理环节之一。采用新兴的质谱流式技术对PD小鼠的外周血进行分析,发现促炎细胞和抗炎细胞的比例异常,为PD病理中外周系统的免疫失衡提供了直接的证据。氧化应激、线粒体功能、炎症都与脂质的信号传导有关,基于此开展非靶向血清脂质代谢组,结果提示PD小鼠外周存在脂质紊乱。二,通过行为学检测和多巴胺能神经元染色在PD小鼠模型上验证了地黄饮的保护效果。检测脾脏组织促炎细胞标志物的表达和血清中炎症因子的分泌,发现地黄饮能够降低外周免疫系统的炎症反应。通过对CNS中炎症因子转录水平的检测结合小胶质细胞的荧光染色,发现地黄饮能够减少CNS的炎症浸润fetal immunity。推测地黄饮可能是通过调节外周免疫系统从而保护CNS。此外,地黄饮还能够减少病变区域脑组织总蛋白的乙酰化水平,由此开展的乙酰化蛋白质组学也提示调节炎症信号传导是地黄饮抗PD可能的作用机制。三是采用质谱分析技术结合质谱分子网络辨析地黄饮中的化学成分。基于辨析的118个化合物,在数据库中搜集对应作用靶点,利用网络药理学方法构建“化合物-靶点-通路”网络,分析地黄饮的潜在作用机制。在细胞ABT-199说明书模型上对地黄饮的主要成分进行药效评价,发现3个药效明显的化合物,分别是马钱子苷、京尼平苷、GPA。在MPP+刺激BV2小胶质细胞的炎症反应模型上进一步进行药效验证。通过体内代谢分布研究,证实GPA在血液和脑组织样本中均有分布。四是在PD小鼠模型上,验证了GPA的保护作用。GPA能够改善小鼠的运动功能、保护多巴胺能神经元,减少氧化应激的损伤。同样,GPA也能够减少外周免疫系统的炎症反应。基于细胞转录组测序的结果结合Connectivity Map数据库分析GPA可能是一种单胺氧化酶抑制剂,通路富集的结果提示GPA是通过改善神经元线粒体功能发挥神经保护作用的。