暨南大学药学院聂红教授团队探索重楼皂苷VI对NPP的镇痛及作用机制研究取得进展
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2024-02-17 14:22:55
   收录于合集: # 科研成果
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湾区时讯(编辑/刘秀 通讯员/曾河坤) 日前,暨南大学药学院聂红教授团队揭示了重楼的主要活性成分——重楼皂苷VI及其改善炎症性疼痛的基础上,进一步探索重楼皂苷VI对NPP的镇痛及作用机制研究,相关成果以“PolyphyllinVI alleviates the spared nerve injury-induced neuropathic pain based on P2X3 receptor-mediated the release of inflammatory mediators”为题,在国际药理学研究著名期刊Journal of Ethnopharmacology (IF=5.4,Q2区)在线发表。文章第一作者:易梦琴、张正朗,通讯作者:聂红教授,通讯单位:暨南大学药学院。

成果简介

研究表明,疼痛影响着全世界30%的人群,不但影响着人们的身心健康,而且给社会造成了较大的经济负担。慢性疼痛分为伤害性疼痛、炎症性疼痛和神经病理性疼痛(Neuropathic pain,NPP),NPP通常由中枢或周围神经系统损伤引起,在一般人群中发生率高达10%。然而,加巴喷丁和三环抗抑郁药等一线药物具有诸多副作用。因此,NPP的深入研究和药物开发迫在眉睫。

重楼(Paris polyphylla)是多叶百合属植物重楼的干燥根茎,具有清热解毒、消肿止痛、凉肝定惊的功效,是著名中成药云南白药、神农镇痛膏等的重要组成药物之一,现代研究亦表明重楼醇提物在镇痛中具有治疗潜力。暨南大学药学院聂红教授团队聚焦重楼中具体发挥镇痛药效的成分以及作用机制研究,在揭示了重楼的主要活性成分——重楼皂苷VI及其改善炎症性疼痛的基础上,进一步探索重楼皂苷VI对NPP的镇痛及作用机制研究,相关成果以“PolyphyllinVI alleviates the spared nerve injury-induced neuropathic pain based on P2X3 receptor-mediated the release of inflammatory mediators”为题,在国际药理学研究著名期刊Journal of Ethnopharmacology (IF=5.4,Q2区)在线发表。相关研究为中药中活性成分的鉴定提供了思路,也为新型镇痛药物的开发提供了药理学支持。

全文速览

本研究首先利用网络药理学对重楼皂苷VI治疗NPP的潜在靶点及机制进行探索,随后通过构建SNI小鼠模型,利用行为学发现重楼皂苷VI显著降低SNI小鼠的机械痛及热痛敏化,证明其具有显著的缓解NPP的效果。随后利用免疫组化和Western blot等技术发现重楼皂苷Ⅵ显著抑制SNI小鼠DRG和脊髓中P2X3受体的表达及炎症因子的释放。通过RNA测序发现上述作用可能与AMPK信号通路相关,随后也观察到重楼皂苷Ⅵ治疗后SNI小鼠p-AMPK的上调及p-P65-NF-κB的下调。综上,重楼皂苷Ⅵ可能通过抑制P2X3受体的表达和炎症介质的释放改善SNI小鼠的痛觉敏化,该作用可能与AMPK/ NF-κB通路有关。

图文导读

网络药理学发现重楼皂苷Ⅵ与NPP共有56个共有靶点,其中BCL2, CASP3, JUN, STAT3, and TNF位于网络的核心,可能是重楼皂苷Ⅵ治疗NPP的关键。KEGG结果发现,这些共有靶点主要集中在PI3K- Akt和 AMPK 等信号通路。

后续通过建立SNI小鼠模型,发现重楼皂苷Ⅵ显著增加模型小鼠的机械痛阈值和热痛阈值,后续利用免疫组化及Western blot发现重楼皂苷VI可显著降低SNI小鼠DRG及脊髓中P2X3受体的表达,而P2X3受体是维持慢性疼痛及痛觉敏化的关键。

HE染色结果表明重楼皂苷Ⅵ降低SNI小鼠DRG及脊髓中炎症细胞的数量,改善神经元的固缩和空泡化,对TNF-α、IL-1β 和 IL-6进行检测发现,重楼皂苷Ⅵ显著降低DRG和脊髓中炎症因子的表达。

随后利用RNA测序对重楼皂苷Ⅵ缓解NPP的机制进行探究,共发现104个差异基因,差异基因的KEGG结果主要富集在AMPK信号通路,该结果与上述网络药理学一致。另外有研究表明,AMPK信号通路的激活抑制经炎症通路NF-κB,因此,AMPK/NF-κB作为潜在信号通路进行后续的实验验证。

 

Western blot结果显示,SNI小鼠与对照组相比,DRG中AMPK磷酸化水平降低而P65 NF-κB磷酸化水平升高。重楼皂苷Ⅵ的干预提高了AMPK的磷酸化水平并抑制了P65 NF-κB的磷酸化,提示重楼皂苷Ⅵ可能通过AMPK/NF-κB通路发挥镇痛作用。

小结

本研究利用网络药理学、分子生物学、RNA测序等手段,揭示了重楼皂苷Ⅵ治疗NPP的关键靶点及机制。通过构建SNI慢性疼痛小鼠模型,利用行为学观察到重楼皂苷Ⅵ可以改善痛觉敏化,具有显著的镇痛作用。进一步研究发现重楼皂苷Ⅵ可抑制SNI小鼠DRG及脊髓中P2X3受体的表达,改善DRG和脊髓中炎性浸润、神经元的凋亡和空泡化,并且抑制炎症因子TNF-α、IL-1β 和 IL-6的释放,可能的机制是激活AMPK信号通路从而抑制NF-κB通路介导的炎症反应。

原文链接:https://authors.elsevier.com/c/1ibbz1M9M1as8-


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