熄风健脑丸通过MAPK信号减轻MPTP诱导的神经元凋亡:降低炎症和氧化应激

Xifeng Jiannao pill mitigates MPTP-induced neuronal apoptosis by reducing inflammation and oxidative stress via MAPK signaling.

作者信息Xiangli Han, Guoping He, Juanjuan Wang, Hanxi Lou, Lei Chen, Lei Zhang, Boyang Liu, Di Wu, Xiaozhi Liu, Su Wang, Chunyan Zhang, Liping Guo
PMID40183980
发布时间2025-04-04
DOI10.1007/s11011-025-01597-8

实验完整度

高

包含网络药理学预测、MPP+诱导的SH-SY5Y细胞模型和MPTP诱导的PD小鼠模型,进行了凋亡、氧化应激、炎症、MAPK通路检测及行为学测试,具备体外和体内功能与机制验证。

主要模型

MPP+诱导的SH-SY5Y细胞模型 MPTP诱导的PD小鼠模型(C57BL/6小鼠)

重点核对

MPP+浓度:1 mM,处理24小时(SH-SY5Y细胞) XFJNP含药血清浓度:10%,预处理1小时后与1 mM MPP+共处理24小时 XFJNP剂量:3.3 g/kg/day,口服,持续4周(小鼠) MPTP剂量:30 mg/kg,腹腔注射,连续5天 样本量:细胞实验n=3-6,行为学实验n=20/组 统计方法:单因素方差分析(One-Way ANOVA)后进行Tukey多重比较检验,显著性水平p < 0.05

摘要

熄风健脑丸(XFJNP),一种中药复方,已被证明能缓解帕金森病(PD)患者的临床症状。然而,其潜在机制仍不清楚。因此,本研究采用网络药理学和分子生物学方法探讨XFJNP的潜在治疗机制。首先,利用网络药理学筛选XFJNP治疗PD的主要活性成分和潜在靶点。随后,进行通路富集分析以深入了解其潜在机制。其次,采用MPP+诱导的SH-SY5Y细胞模型和MPTP诱导的PD小鼠模型来研究XFJNP对PD的治疗效果和潜在机制。通过评估细胞凋亡、氧化应激(OS)、炎症、MAPK通路的激活以及对小鼠进行行为学测试,我们旨在阐明XFJNP治疗PD的疗效和潜在机制。网络药理学分析表明,MAPK信号通路在介导XFJNP治疗PD的疗效中占据关键地位。在基础实验研究中,XFJNP在体外显著提高了MPP+诱导的SH-SY5Y细胞的存活率,降低了OS和炎症水平,并增加了酪氨酸羟化酶(TH)蛋白的表达。在MPTP诱导的PD小鼠模型中,XFJNP有效改善了运动功能,减少了多巴胺能(DA)神经元的丢失。机制研究表明,XFJNP可能通过抑制MAPK信号通路中ERK、JNK和p38的过度激活来减轻黑质中的OS和炎症反应。基于网络药理学分析和实验验证的结果,XFJNP通过调节MAPK信号级联显示出深远的神经保护功效,显著减轻PD模型中的神经炎症并缓解OS触发的DA神经元凋亡。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
熄风健脑丸(XFJNP)对帕金森病(PD)的治疗效果及其潜在分子机制是什么?
核心机制
XFJNP通过抑制MAPK信号通路中ERK、JNK和p38的过度激活,减轻氧化应激和炎症反应,从而抑制多巴胺能神经元凋亡。
主要证据
体外MPP+诱导的SH-SY5Y细胞模型中,XFJNPS降低ROS和MDA水平,提高SOD和GSH-Px活性,抑制TNF-α和IL-6,上调IL-10,并抑制MAPK磷酸化;体内MPTP诱导的PD小鼠模型中,XFJNP改善运动功能,减少多巴胺能神经元丢失,降低凋亡标志物,并抑制炎症和氧化应激。
研究意义
该研究表明XFJNP作为一种多靶点治疗策略在PD中具有潜在应用价值,通过调节MAPK通路发挥抗炎和抗氧化作用,减少神经毒性并改善运动功能。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

网络药理学预测

筛选XFJNP治疗PD的活性成分、潜在靶点及富集通路,预测可能的分子机制。

从TCMSP、SYMmap、Herb等数据库获取活性成分,通过Swiss Target Prediction预测靶点,并与疾病数据库(GeneCards、DrugBank等)获取的PD相关靶点取交集,构建PPI网络并进行GO和KEGG富集分析。

2

体外细胞实验

评估XFJNP含药血清对MPP+诱导的SH-SY5Y细胞损伤的保护作用,并验证其抗凋亡、抗氧化应激、抗炎及对MAPK通路的调节作用。

SH-SY5Y细胞用XFJNPS预处理1小时,再与1 mM MPP+共处理24小时,采用CCK-8检测细胞活力、JC-1染色检测线粒体膜电位、流式细胞术检测凋亡和ROS水平、ELISA和免疫荧光检测炎症因子、Western blot检测相关蛋白表达。

3

体内动物实验

评估XFJNP对MPTP诱导的PD小鼠的运动功能、多巴胺能神经元存活、氧化应激、炎症及MAPK通路的影响,验证其体内神经保护作用。

MPTP腹腔注射诱导PD小鼠模型,XFJNP口服给药4周,进行行为学测试(旷场、转棒、抓力、爬杆),然后通过免疫组化、免疫荧光、Nissl染色、TUNEL染色、ELISA、RT-PCR和Western blot检测相关指标。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Life Technologies/Gibco--
胎牛血清Life Technologies/Gibco--
青霉素Life Technologies/Gibco--
链霉素Life Technologies/Gibco--
1-甲基-4-苯基吡啶离子Shanghai Yuanye Bio-Technology--
1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶Beyotime Biotechnology--
CCK-8试剂盒Solarbio Life Sciences--
JC-1线粒体膜电位检测试剂盒Beyotime Biotechnology--
ELISA试剂盒Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd.--
MDA检测试剂盒Wuhan Elabscience Biotechnology Co., Ltd.--
SOD检测试剂盒Wuhan Elabscience Biotechnology Co., Ltd.--
GSH-Px检测试剂盒Wuhan Elabscience Biotechnology Co., Ltd.--
RIPA裂解液Beyotime Biotechnology--
BCA蛋白定量试剂盒文中未明确说明--
增强化学发光试剂Zeta Life--
DAPI染色液Beyotime Biotechnology--
TUNEL染色试剂盒Beyotime Biotechnology--
RNA提取试剂盒Promega--
TB Green Premix Ex TaqTakara--
PCR MasterMixSolarbio Life Sciences--
ROS检测试剂盒Beyotime Biotechnology--
尼氏染色液Beyotime Biotechnology--
分光光度计Bio-Rad--
激光共聚焦显微镜Carl Zeiss AG--
流式细胞仪Beckman Coulter--
显微镜Olympus BX53--
旷场实验箱Beijing Zhishu Duobao Biotechnology Co., Ltd.--
抓力计Beijing Zhishu Duobao Biotechnology Co., Ltd.--
转棒仪Beijing Zhishu Duobao Biotechnology Co., Ltd.--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
体外细胞实验
细胞系:SH-SY5Y;种子密度:1.0×10^5 cells/mL;XFJNPS预处理浓度:10%,时间:1小时;MPP+浓度:1 mM,处理时间:24小时;培养条件:37°C,5% CO2;对照组设置。
阅读提示:见Materials and methods中的Cell culture、CCK-8 assay等部分及Figure 2图注。
体内动物模型
动物品系:雄性C57BL/6小鼠;体重24-27g,8周龄;MPTP给药剂量:30 mg/kg/day,腹腔注射,连续5天;XFJNP给药剂量:3.3 g/kg/day,口服,持续4周;实验分组:对照组、模型组、治疗组(n=20/组)。
阅读提示:见Materials and methods中的Animal models、Induction of PD animal model部分及Figure 5图注。
行为学测试
旷场实验:测试时间5分钟;转棒实验:转速5-40 rpm加速2分钟,测试总时长5分钟;抓力测试:重复3次;爬杆实验:训练3天,每天3次,间隔1小时。
阅读提示:见Materials and methods中的Behavioral tests部分。
分子机制检测
Western blot检测MAPK通路蛋白(ERK, JNK, p38)及其磷酸化水平;检测凋亡相关蛋白(Bcl2, Bax, Cleaved-PARP1);样本来源为黑质或SH-SY5Y细胞。
阅读提示:见Materials and methods中的Western blotting部分及Figure 8图注。