Нейропротекторный эффект и исследование молекулярного докинга саргентола в красном винограде на клетках PC12
Повреждение и гибель нейронов связаны с широким спектром процессов, в основном включающих окислительный стресс, нейровоспаление, эксайтотоксичность, перегрузку ионами кальция (Ca2+), повреждение митохондрий, апоптотические белки, аутофагию и др. Нейропротекция является ключевым звеном в профилактике и лечении неврологических заболеваний. Натуральные продукты, такие как куркумин, ресвератрол и гинзенозиды, показали хороший нейропротекторный эффект за счет регулирования ROS, противовоспалительного действия и ингибирования эксайтотоксичности. Они имеют перспективное применение в борьбе с ишемическим повреждением мозга и улучшении обучаемости и когнитивных способностей.
Sargentodoxa cuneta (Oliv.) Rehd Et Wils. - уникальное для Китая растение, которое обладает эффектами детоксикации, рассеивания карбункулов, стимулирования кровообращения, облегчения боли, а также рассеивания ветра и сырости. Химические компоненты красной лозы в основном включают фенольные кислоты, фенилпропаноиды, лигнаны и т.д. Его экстракты обладают фармакологической активностью, такой как противовоспалительное, антиоксидантное и нейропротекторное действие. В ходе предварительных исследований наша лаборатория выделила фенилпропаноидное гликозидное соединение саргентол (190 мг из 6 кг стеблей винограда) из дикой красной лозы, но о фармакологической активности этого соединения имеется мало сообщений. Цель данной статьи - оценить защитный эффект саргентола на модели повреждения клеток PC12 и обсудить возможный механизм его действия на основе технологии молекулярного докинга, чтобы обеспечить научную основу для открытия нейропротекторных активных ингредиентов из источников традиционной китайской медицины.

Повреждение клеток PC12, вызванное кетоном рыбьей лозы, обычно используется для создания клеточной модели болезни Паркинсона, а повреждение клеток PC12, вызванное NaN3, обычно используется для предварительного скрининга соединений, препятствующих развитию болезни Альцгеймера. В данном исследовании саргентол не показал значительного ингибирования повреждения клеток PC12, индуцированного фисетином и NaN3 (P>0,05), но был наиболее чувствителен к модели повреждения H2O2 и оказывал значительное ингибирующее действие на внутриклеточную ROS, индуцированную H2O2 в клетках PC12.
Для дальнейшего изучения механизма нейропротекции саргентола в данном исследовании использовалось программное обеспечение AutoDock Vina для виртуального скрининга его связывающих белков-мишеней. Учитывая, что эффект ROS является общей причиной повреждения клеток или апоптоза в модели клеток, поврежденных H2O2, мы выбрали 14 белков, в основном связанных с эффектом ROS и воспалением, для молекулярного докинга.
На основании энергии связывания и соотношения R были определены потенциальные мишени саргентола, включая TLR2 (5D3I), iNOS (2Y37), PI3K (1E7V), Keap1 (4L7B) и IKK β (3RZF). Сигнальный путь Keap1-Nrf2-ARE является одним из важнейших механизмов защиты клеток от повреждения ROS. Энергия связывания Keap1 (4L7B) с саргентолом составляет -7,2 ккал/моль, что указывает на сильную активационную способность саргентола по отношению к белку Keap1 и потенциальное анти-ROS воздействие на основе сигнального пути Keap1-Nrf2-ARE. Это предположение согласуется с данными эксперимента 2.2. TLR2 (5D3I), iNOS (2Y37) и PI3K (1E7V) являются важными регуляторными белками для ROS и воспаления. В этом молекулярном докинге энергии их связывания с саргентолом составили -7,7, -7,7 и -7,3 ккал/моль, соответственно. Особенно для первого из них сила связывания превышала таковую для исходного лиганда (-7,5 ккал/моль). Это позволяет предположить, что саргентол может оказывать нейропротекторное действие путем ингибирования цикла окислительного стресса воспаления. В предыдущих исследованиях было обнаружено, что саргентол может значительно подавлять отек уха у мышей, и его противовоспалительная активность согласуется с прогнозом молекулярного докинга в данном исследовании. Согласно энергии связывания, саргентол обладает слабой способностью ингибировать эксайтотоксичность и регулировать гены апоптоза. Будущие исследования будут направлены на изучение противовоспалительной активности и механизма действия саргентола.