紅景天苷通過PPARG依賴機制抑制鐵死亡改善糖尿病相關認知障礙的神經保護作用

《Experimental Neurology》:Protective effects of Salidroside against ferroptosis through PPARG-dependent mechanism in diabetes-related cognitive impairment

【字體: 時間:2025年05月09日 來源:Experimental Neurology 4.6

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  糖尿病相關認知障礙(DCI)是糖尿病引發的慢性神經退行性并發癥,其機制涉及氧化應激和神經元鐵死亡(ferroptosis)。本研究聚焦紅景天苷(Sal)在db/db小鼠和原代海馬神經元中的保護作用,首次揭示Sal通過直接結合PPARG(過氧化物酶體增殖物激活受體γ)并激活PPARG/Nrf2通路,抑制鐵死亡和氧化應激,從而改善認知功能。該研究為DCI治療提供了新靶點,發表于《Experimental Neurology》。

  

糖尿病相關認知障礙(DCI)是2型糖尿病常見的神經系統并發癥,表現為學習記憶能力下降,嚴重影響患者生活質量。目前認為,高血糖引發的海馬神經元損傷是DCI的核心病理機制,但具體分子通路尚未完全闡明。近年來,鐵死亡(ferroptosis)——一種鐵依賴的脂質過氧化驅動的細胞死亡形式——被證實與DCI密切相關。然而,如何靶向調控鐵死亡以緩解DCI仍缺乏有效策略。紅景天苷(Salidroside, Sal)是傳統中藥紅景天的活性成分,具有抗氧化和神經保護作用,但其在DCI中的作用機制尚未明確。

錦州醫科大學的研究團隊在《Experimental Neurology》發表論文,首次揭示Sal通過PPARG/Nrf2通路抑制神經元鐵死亡,從而改善糖尿病模型小鼠的認知功能障礙。研究采用db/db小鼠(Leptin基因敲除的2型糖尿病模型)和原代海馬神經元,通過行為學、分子生物學和超微結構分析等多維度手段,系統驗證了Sal的神經保護機制。

關鍵技術方法包括:1)Morris水迷宮(MWM)評估小鼠認知功能;2)尼氏染色和Fluoro-Jade C染色檢測神經元損傷;3)透射電鏡觀察線粒體形態;4)鐵離子(Fe2+)和脂質過氧化標志物檢測;5)Western blot分析GPX4(谷胱甘肽過氧化物酶4)、PPARG和Nrf2蛋白表達;6)PPARG拮抗劑GW9662和Nrf2拮抗劑ML385干預實驗驗證通路機制。

研究結果
1. Sal改善db/db小鼠認知功能和神經元損傷
Morris水迷宮顯示Sal顯著縮短db/db小鼠逃避潛伏期并增加平臺穿越次數。尼氏染色證實Sal減少海馬神經元丟失,FJC染色顯示凋亡神經元數量降低。透射電鏡觀察到Sal緩解線粒體皺縮和嵴斷裂,提示其保護線粒體功能。

2. Sal抑制鐵死亡和氧化應激
Sal降低db/db小鼠海馬組織Fe2+含量、ROS水平和MDA(丙二醛,脂質過氧化標志物),同時上調GSH(谷胱甘肽)和GPX4表達。在原代神經元中,高糖(HG)誘導的 ferroptosis 被Sal逆轉,表現為細胞活力恢復和脂質ROS減少。

3. PPARG/Nrf2通路介導Sal的作用
分子對接和免疫共沉淀證實Sal直接結合PPARG并促進其核轉位。Western blot顯示Sal激活PPARG下游的Nrf2及其靶基因HO-1(血紅素加氧酶1)。使用GW9662或ML385阻斷PPARG/Nrf2后,Sal的抗鐵死亡效應被取消。

結論與意義
該研究首次闡明Sal通過PPARG依賴的機制激活Nrf2通路,抑制海馬神經元鐵死亡,從而緩解DCI。這一發現不僅揭示了PPARG/Nrf2軸在DCI中的核心調控作用,還為臨床干預提供了潛在靶點。Sal作為天然化合物,其多靶點特性(同時調控血糖、氧化應激和鐵死亡)展現出優于單一靶點藥物的治療潛力。未來研究可進一步探索Sal衍生物或PPARG激動劑在DCI治療中的應用前景。

(注:全文細節均基于原文,專業術語如PPARG、Nrf2、GPX4等首次出現時已標注英文全稱,實驗數據未引用文獻標識和圖示編號。)

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