A ginsenozid Rb1 hatásának vizsgálata az MPTP által kiváltott neuronális károsodásra és viselkedési rendellenességekre egerekben
A Parkinson-kór az Alzheimer-kór után a második leggyakoribb központi idegrendszert (CNS) érintő neurodegeneratív betegség. Fő kóros jellemzője a dopaminerg neuronok progresszív pusztulása, amelyet a tirozin-hidroxiláz (TH) csökkenése kísér; a fő klinikai tünetek közé tartoznak a mozgászavarok (beleértve a merevséget, csökkent motoros funkciót, nyugalmi remegést stb.) és a nem mozgászavarok (alvászavar, memóriazavar stb.). A substantia nigra dopaminerg neuronjai kalciumfüggő módon szabadítják fel a dopamint a dorsalis striatumban lévő axonvégződésekből, valamint a középagyban lévő sejttestekből és dendritekből. Termelésüket és anyagcseréjüket a szervezetben különböző ioncsatornák, például vas, cink, réz és kalcium összehangolt működése szabályozza. A világ 10 millió 60 éves korú emberéből mintegy 1% szenved ebben a betegségben, és az egész ország életszínvonalának emelkedésével és a világ népességének öregedésével fokozatosan nő a Parkinson-kórban szenvedők száma is. A Parkinson-kór teljes körű kezelését eddig nem fedezték fel, és a jelenleg rendelkezésre álló gyógyszerek csak a Parkinson-kór tüneteit képesek javítani, de teljesen nem gyógyíthatják meg. Ez teszi a Parkinson-kór kezelésének kutatását sürgősen megoldandó problémává.
A ginzenozid Rb1 a ginzeng és a Panax notoginseng fő hatóanyaga. A ginzengnek nyugtató és kognitív hatása van, míg a Panax notoginsengnek védő hatása van az agykárosodással szemben, és javíthatja a memóriát. A ginzenozid Rb1 javíthatja az agyi idegsejtek hipoxia által kiváltott apoptózisát és helyreállíthatja a központi idegrendszeri károsodást, és nagy alkalmazási és fejlesztési potenciállal rendelkezik. Tanulmányok kimutatták, hogy a ginsenozid Rb1 javítja a motoros diszfunkciót és megakadályozza a DA neuronok elhalását a glutamát transzporter GLT-1 felszabályozásával MPTP egérmodellekben. Ez a cikk elsősorban azt vizsgálja, hogy a ginsenozid Rb1 javíthatja-e az MPTP által kiváltott PD modell által okozott károsodást az FP1, a CaMKII és az antiapoptotikus Bcl-2 fehérje révén, annak érdekében, hogy segítséget nyújtson a Parkinson-kór megelőzéséhez és kezeléséhez.

 

A Parkinson-kór a világ második leggyakoribb neurodegeneratív betegsége, amely veszélyt jelent az emberek egészségére. A Parkinson-kór neurokémiai rendellenességei a substantia nigra dopaminerg neuronjainak degenerációja, ami a striatális dopamin (DA) szintjének csökkenéséhez vezet. A primerkultúra az egyik legfontosabb modell a dopaminerg neuronok jellemzőinek és tulajdonságainak tanulmányozására. Ezeket a tenyészeteket különböző stressz-agensek és neuroprotektív vegyületek közé lehet helyezni, amelyek a PD patológiát szimulálják, hogy megakadályozzák vagy lelassítsák a neuronális degenerációt. Ezért dopaminerg neuronokat tenyésztettünk in vitro, és megfigyeltük a neuronok morfológiáját MPTP-károsodáson keresztül. Ezenkívül a PD által okozott sportsérülések és a TH tirozin pozitív kináz csökkenése a fő jellemzői. Az MPTP egy neurotoxin és a Parkinson-kór tanulmányozásának eddigi "legjobb" modellje. Ezért ebben a tanulmányban nyílt terepen végzett kísérleteket és rúdmászási kísérleteket alkalmaztunk az MPTP által kiváltott motoros zavarok kimutatására a PD modellekben. Azt találtuk, hogy az MPTP modellcsoportban jelentős motoros funkciózavarok jelentkeztek. Ezenkívül a striatális fehérjék kimutatása az MPTP által indukált egérmodellekben a TH expressziójának jelentős csökkenését mutatta az MPTP modellcsoportban.

Az ionhomeosztázis döntő szerepet játszik a Parkinson-kórban. A kalcium- és a vas-homeosztázist gyakrabban említik, és ezek kölcsönhatásban is vannak egymással. A kiegyensúlyozatlan vas- vagy kalciumszintek elősegíthetik a vas és a kalcium közötti káros keresztkapcsolatot, ami neuronális diszfunkcióhoz és halálhoz vezethet. A Ca2+ kulcsszerepet játszhat a komplex organellahálózatok koordinálásában, hogy végső soron metabolikus kölcsönhatásokat, intracelluláris jelátvitelt, sejtfenntartást és a sejtek túlélésének szabályozását valósítsa meg. Alapvető eleme a sejtek környezethez való alkalmazkodásának, és a homeosztázis megzavarása döntő szerepet játszik az MPP+toxicitásban. Az MPTP az intracelluláris Ca2+ növekedését okozhatja, ami a Ca2+-függő enzimek, például a protein kinázok és a kalpain I és II aktiválásához vezet, ezáltal megzavarva a normál sejtműködést és sejtkárosodást okozva. Ebben a vizsgálatban a CaMKII expressziós szintjét az MPTP-sérülést követően detektálták, és azt találták, hogy nem volt jelentős különbség a CaMKII expressziós szintjében. A vaslerakódás a Parkinson-kór (PD) etiológiájának egyik kulcstényezője. A vas homeosztázis a vastranszporterek és a vasraktározó fehérjék közötti kölcsönhatás révén tartható fenn. A vastranszport károsodása vagy a vastárolás megváltozása felboríthatja a vas egyensúlyi állapotát. Vizsgálatok kimutatták, hogy az MPTP által indukált PD modell egereknél megnövekedett a vasszint. A ferroportin-1 (FP1) egy újonnan felfedezett vas efflux fehérje, és csökkent expressziója a substantia nigrában magyarázatot adhat a vasszint emelkedésére. Ebben a vizsgálatban az FP1 expressziós szintjét az MPTP-sérülést követően detektálták, és azt találták, hogy az FP1 expressziós szintje szignifikáns csökkenést mutatott. Ezenkívül a Bcl-2 egy antiapoptotikus fehérje, és a vizsgálatok kimutatták, hogy a Bcl-2 expressziója az MPTP-vel kezelt egerekben csökkent. Az apoptózis és az autofágia fontos intracelluláris folyamatok, amelyek fenntartják a homeosztázist és elősegítik a túlélést. Egyensúlyhiányuk összefügg a neurodegeneratív betegségekkel, például a Parkinson-kórral és a B-sejtes limfómával, ahol a Bcl-2 család tagjai részt vesznek az autofágia és az apoptózis közötti egyensúly fenntartásában. Az autofágia és az apoptózis közötti egyensúly helyreállítása ígéretes stratégia a Parkinson-kór kezelésére. Ezért ebben a vizsgálatban a Bcl-2 expressziós szintjét is kimutattuk az MPTP-sérülést követően, és azt találtuk, hogy a Bcl-2 expressziós szintje jelentősen csökkent.

A ginzenozid Rb1 bizonyítottan neuroprotektív hatással bír számos központi idegrendszeri betegségben. A vizsgálatok immunhisztokémiai, immunoblotting, PCR, elektrofiziológiai kísérletek stb. segítségével megállapították, hogy az Rb1 javítja a motoros zavarokat a Parkinson-kór állatmodellekben, és képes felszabályozni a glutamát transzporter GLT-1-et, hogy megszüntesse a glutamát-excitotoxicitást a nigrostriatalis és a kortikoszteron rendszerben. Egy jelentésben egy PD-modell egeret MPTP-vel indukáltak, és az MPTP által kiváltott hippokampális memóriaváltozások ginsenozid Rb1 általi gátlását az α - szinuklein/PSD-95 útvonal szabályozásán keresztül vízlabirintus, nyílt terep kísérletek, elektrofiziológia, immunoblotting, immunfluoreszcencia és egyéb szempontok alapján mutatták ki. Kutatásaink elsősorban az MPTP által kiváltott dopaminerg neuron-károsodásra és a PD egérmodellekre összpontosítanak, hogy feltárják a ginsenozid Rb1 javító hatását a viselkedési rendellenességekre és a Bcl-2 antiapoptotikus fehérjével való kapcsolatát.

Eredményeink azt mutatják, hogy a ginsenozid Rb1 helyreállíthatja az MPTP által okozott motoros sérülést, és jelentősen javíthatja az MPTP által okozott TH-tirozin-pozitív kináz csökkenését. Ez releváns módszereket biztosít a Parkinson-kór további kezeléséhez, valamint a hagyományos kínai orvoslás hatóanyagainak fejlesztéséhez és felhasználásához. Tanulmányunk azt is kimutatta, hogy a ginsenozid Rb1 jelentős különbségeket mutatott az anti apoptotikus fehérje Bcl-2; Bár a ginsenozid Rb1 nem mutatott jelentős különbségeket az FP1 és a CaMKII expressziós szintjében, az MPTP az FP1 expressziójának csökkenését okozta, ami néhány ötletet adhat a kapcsolódó kutatásokhoz. Ezenkívül a ginsenozid Rb1 egyéb mechanizmusait az antiapoptotikus fehérjék mellett még tanulmányozni kell.