Undersøgelse af effekten af ginsenosid Rb1 på MPTP-induceret neuronal skade og adfærdsmæssige abnormiteter hos mus
Parkinsons sygdom (PD) er den næstmest almindelige neurodegenerative sygdom, der påvirker centralnervesystemet (CNS) efter Alzheimers sygdom (AD). Det vigtigste patologiske træk er progressiv død af dopaminerge neuroner, ledsaget af et fald i tyrosinhydroxylase (TH); De vigtigste kliniske symptomer omfatter bevægelsesforstyrrelser (herunder stivhed, nedsat motorisk funktion, hviletremor osv.) og ikke-bevægelsesforstyrrelser (søvnmangel, hukommelsessvigt osv.). Dopaminerge neuroner i substantia nigra frigiver dopamin på en calciumafhængig måde fra axonterminalerne i dorsalstriatum samt fra cellelegemerne og dendritterne i mellemhjernen. Deres produktion og metabolisme i kroppen reguleres af den koordinerede funktion af forskellige ionkanaler, som f.eks. jern, zink, kobber og calcium. Omkring 1% af verdens 10 millioner 60-årige lider af denne sygdom, og med den stigende levestandard i hele landet og aldringen af den globale befolkning stiger antallet af mennesker, der lider af Parkinsons sygdom, også gradvist. Indtil videre er der ikke fundet nogen komplet behandling af Parkinsons sygdom, og de lægemidler, der findes i dag, kan kun forbedre symptomerne på Parkinsons sygdom, men ikke helbrede den. Det gør forskning i behandling af Parkinsons sygdom til et presserende problem, der skal løses.
Ginsenosid Rb1 er den vigtigste aktive ingrediens i ginseng og Panax notoginseng. Ginseng har beroligende og kognitive effekter, mens Panax notoginseng har en beskyttende effekt mod hjerneskade og kan forbedre hukommelsen. Ginsenosid Rb1 kan forbedre hypoxi-induceret apoptose af hjernens nerveceller og reparere skader på centralnervesystemet og har et stort potentiale for anvendelse og udvikling. Undersøgelser har vist, at ginsenosid Rb1 forbedrer motorisk dysfunktion og forhindrer DA-neurondød ved at opregulere glutamattransportøren GLT-1 i MPTP-musemodeller. Denne artikel undersøger hovedsageligt, om ginsenosid Rb1 kan forbedre skaden forårsaget af MPTP-induceret PD-model gennem FP1, CaMKII og det anti-apoptotiske protein Bcl-2 for at yde hjælp til forebyggelse og behandling af Parkinsons sygdom.

 

Parkinson er den næststørste neurodegenerative sygdom i verden og udgør en trussel mod menneskers sundhed. De neurokemiske abnormiteter ved PD er degeneration af dopaminerge neuroner i substantia nigra, hvilket fører til et fald i niveauet af dopamin (DA) i striatal. Primærkulturer er en af de mest relevante modeller til at studere de dopaminerge neuroners egenskaber og karakteristika. Disse kulturer kan placeres i forskellige stressmidler og neurobeskyttende forbindelser, der simulerer PD-patologi for at forhindre eller bremse neuronal degeneration. Derfor dyrkede vi dopaminerge neuroner in vitro og observerede neuronernes morfologi gennem MPTP-skader. Derudover er sportsskaderne forårsaget af PD og reduktionen af TH-tyrosin-positiv kinase dens vigtigste egenskaber. MPTP er en neurotoksin og den "bedste" model til at studere Parkinsons sygdom til dato. Derfor brugte vi i denne undersøgelse eksperimenter i åbent felt og klatreeksperimenter for at påvise de motoriske forstyrrelser, som MPTP fremkalder i PD-modeller. Vi fandt, at MPTP-modelgruppen udviste betydelig nedsat motorisk funktion. Desuden viste påvisningen af striatale proteiner i MPTP-inducerede musemodeller et signifikant fald i TH-ekspression i MPTP-modelgruppen.

Ionisk homeostase spiller en afgørende rolle i Parkinsons sygdom. Calcium- og jernhomeostase nævnes oftere, og de interagerer også med hinanden. Ubalancerede jern- eller calciumniveauer kan fremme skadelig crosstalk mellem jern og calcium, hvilket fører til neuronal dysfunktion og død. Ca2+ kan være en vigtig deltager i koordineringen af komplekse organelle netværk for i sidste ende at opnå metaboliske interaktioner, intracellulær signalering, cellevedligeholdelse og regulering af celleoverlevelse. Det er et grundlæggende element i cellernes tilpasning til miljøet, og forstyrrelser af homeostasen spiller en afgørende rolle i MPP+-toksicitet. MPTP kan forårsage en stigning i intracellulært Ca2+, hvilket fører til aktivering af Ca2+-afhængige enzymer som proteinkinaser og calpain I og II og dermed forstyrrer den normale cellefunktion og forårsager celleskader. I denne undersøgelse blev ekspressionsniveauet af CaMKII påvist efter MPTP-skade, og det viste sig, at der ikke var nogen signifikant forskel i ekspressionsniveauet af CaMKII. Jerndeponering er en af nøglefaktorerne i ætiologien bag Parkinsons sygdom (PD). Jernhomeostase opretholdes gennem samspillet mellem jerntransportører og jernlagringsproteiner. Skader på jerntransporten eller ændringer i jernlageret kan forstyrre den stabile ligevægt af jern. Undersøgelser har vist, at MPTP-inducerede PD-modelmus har forhøjede jernniveauer. Ferroportin-1 (FP1) er et nyopdaget jernudstrømningsprotein, og dets nedsatte udtryk i substantia nigra kan forklare stigningen i jernniveauet. I denne undersøgelse blev ekspressionsniveauet af FP1 påvist efter MPTP-skade, og det blev konstateret, at ekspressionsniveauet af FP1 viste et signifikant fald. Desuden er Bcl-2 et antiapoptotisk protein, og undersøgelser har vist, at udtrykket af Bcl-2 i MPTP-behandlede mus er reduceret. Apoptose og autofagi er vigtige intracellulære processer, der opretholder homeostase og fremmer overlevelse. Deres ubalance er relateret til neurodegenerative sygdomme som PD og B-celle-lymfom, hvor Bcl-2-familiemedlemmer deltager i at opretholde balancen mellem autofagi og apoptose. At genoprette balancen mellem autofagi og apoptose er en lovende strategi til behandling af PD. Derfor undersøgte vi i denne undersøgelse også ekspressionsniveauet af Bcl-2 efter MPTP-skade og fandt ud af, at ekspressionsniveauet af Bcl-2 var signifikant reduceret.

Ginsenosid Rb1 har vist sig at have neurobeskyttende virkninger på flere sygdomme i centralnervesystemet. Undersøgelser har fundet gennem immunhistokemi, immunoblotting, PCR, elektrofysiologiske eksperimenter osv., at Rb1 forbedrer motoriske lidelser i PD-dyremodeller og kan opregulere glutamattransportøren GLT-1 for at afslutte glutamatekcitotoksicitet i nigrostriatal- og kortikosteronsystemerne. I en rapport blev en PD-modelmus induceret af MPTP, og hæmningen af MPTP-inducerede hippocampale hukommelsesændringer af ginsenosid Rb1 gennem regulering af α - synuclein / PSD-95-vejen blev påvist i vandlabyrint, åbne felteksperimenter, elektrofysiologi, immunoblotting, immunofluorescens og andre aspekter. Vores forskning fokuserer hovedsageligt på MPTP-induceret dopaminerg neuronskade og PD-musemodeller for at undersøge forbedringseffekten af ginsenosid Rb1 på adfærdsmæssige abnormiteter og dens forhold til det anti-apoptotiske protein Bcl-2.

Vores resultater viser, at ginsenosid Rb1 kan genoprette den motoriske skade forårsaget af MPTP og markant forbedre reduktionen af TH tyrosin positiv kinase forårsaget af MPTP. Dette giver relevante metoder til yderligere behandling af Parkinsons sygdom og udvikling og brug af aktive ingredienser i traditionel kinesisk medicin. Vores undersøgelse viste også, at ginsenosid Rb1 udviste signifikante forskelle i det anti-apoptotiske protein Bcl-2; Selvom ginsenosid Rb1 ikke viste signifikante forskelle i ekspressionsniveauerne for FP1 og CaMKII, forårsagede MPTP et fald i FP1-ekspressionen, hvilket kan give nogle ideer til relateret forskning. Derudover skal andre mekanismer for ginsenosid Rb1 ud over antiapoptotiske proteiner stadig undersøges.