安理汇||最新文献分享 山茱萸新苷通过促进有丝分裂来减轻NLRP3介导的神经毒性,从而减轻Aβ1-42引起的认知障碍
【文献摘要】 2025年2月,中日友好医院和北京中医药大学等单位的相关研究人员在《Alzheimers Research & Therapy》(IF: 8.3)上发表了题为Cornuside alleviates cognitive impairments induced by Aβ1−42 through attenuating NLRP3-mediated neurotoxicity by promoting mitophagy的研究论文,揭示了山茱萸新苷(Cornuside)通过促进线粒体自噬抑制NLRP3炎性小体介导的神经毒性,为AD的治疗提供了新的潜在靶点。
● 认知改善:山茱萸新苷显著提升Aβ1−42诱导小鼠的学习、记忆及社交能力。
● 神经保护:减少神经元凋亡,恢复突触可塑性,增强PSD95等突触相关蛋白表达。● 抗炎作用:抑制NLRP3炎性小体活化,降低IL-1β、IL-18等促炎因子的释放。
● 线粒体修复:促进PINK1/Parkin介导的线粒体自噬,减少ROS生成,改善能量代谢。
● 关键机制:线粒体自噬在山茱萸新苷的神经保护作用中起核心作用,抑制自噬后其保护效应消失。
[值得关注]
在这项研究工作中,科研人员使用了安理科技的线粒体氧化磷酸化检测试剂盒(Alicelligent, ALS22022)和糖酵解检测试剂盒(Alicelligent, ALS22012)实时检测了BV2细胞样本的代谢状态,用于评估山茱萸新苷对细胞线粒体功能和能量代谢的影响。
特别值得关注的是,在这项研究中科研人员还使用了安理科技的全自动归一化系统(Alicelligent, Falcon S300),通过10×WICA全孔原位细胞成像技术,对下机后的Seahorse细胞能量代谢检测数据进行了归一化处理,极大的降低了不同处理条件下引起的细胞数量的差异对代谢检测数据的干扰,为研究获得更高质量更准确的实验结果提供了高效便捷有力的技术保障。
目前,安理科技推出的多款用于实时评估细胞能量代谢检测的试剂盒以及Falcon S300全自动归一化分析系统,已助力300+用户完成实时评估细胞能量代谢通路相关研究。安理科技推出的系列试剂盒“即开即用,按次配比”无需溶剂溶解,简化实验流程;Falcon S300全自动归一化分析系统具有自主研发知识产权的10×WICA技术,使得全球科学家可以高效、完美地实现细胞能量代谢原始数据的归一化。安理科技产品用户群遍及全国150余家科研、政府和企事业单位,发表文章已广泛覆盖《Nature Communications》、《Advanced Materials》、《PLOS Pathogens》等国际期刊。
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●Aβ淀粉样蛋白沉积和神经纤维缠结(NFTs)导致突触损伤和神经元丧失。
●线粒体功能障碍和过度神经炎症被认为是AD进展的重要因素。
●NLRP3炎性小体在AD患者脑内显著激活,导致IL-1β等促炎因子的释放,并引发神经元焦亡(pyroptosis)。
●线粒体自噬(Mitophagy)是一种清除受损线粒体的机制,可减少ROS水平,负调控NLRP3炎性小体活化,因此被认为是潜在的治疗策略。
山茱萸新苷(Cornuside)是一种从山茱萸(Cornus officinalis)中提取的环烯醚萜苷,已知具有抗氧化、抗炎和神经保护作用。本研究探讨其在AD治疗中的潜力及具体机制。
1. 山茱萸新苷改善Aβ1−42诱导的小鼠认知障碍
·水迷宫实验显示,山茱萸新苷显著缩短逃避潜伏期,提高目标象限的搜索时间和平台穿越次数。
●Y迷宫实验和新物体识别实验表明山茱萸新苷改善了小鼠的短期空间记忆和识别记忆。
●筑巢实验和三室社交实验表明,山茱萸新苷提高了小鼠的社会认知能力。
2. 山茱萸新苷保护突触可塑性和神经元
●Aβ1−42诱导小鼠PSD95(突触标志物)表达减少,突触数量下降,神经元凋亡增加,但山茱萸新苷可部分恢复突触密度和PSD95表达。
●透射电子显微镜(TEM)显示,山茱萸新苷减轻了神经元的超微结构损伤,如核膜模糊、线粒体肿胀和内质网扩张。
3. 山茱萸新苷抑制NLRP3炎性小体活化
●免疫荧光和Western blot检测表明,山茱萸新苷显著降低NLRP3、ASC、Caspase-1和GSDMD的表达,同时减少IL-1β和IL-18的释放。
●在BV2细胞模型中,山茱萸新苷降低了炎症因子(IL-1β、IL-18、TNF-α、IL-6)的分泌,并减少了由NLRP3活化导致的HT22神经元损伤。
4. 山茱萸新苷促进线粒体自噬,恢复线粒体功能
●免疫荧光和Western blot检测表明:
·山茱萸新苷促进LC3B-I向LC3B-II转化,增加PINK1/Parkin的表达,减少p62聚集,表明其促进线粒体自噬。
·山茱萸新苷增加MitoTracker与LC3B、Parkin的共定位,证实线粒体自噬水平上升。
●线粒体功能检测(JC-1染色、ROS测定、Seahorse实验):
·山茱萸新苷恢复Aβ1−42诱导的小鼠和BV2细胞的线粒体膜电位。
·减少活性氧(ROS)生成,提升氧化磷酸化(OXPHOS)和糖酵解能力。
5. 线粒体自噬的促进作用是山茱萸新苷抑制NLRP3活化的关键
·3-MA(自噬抑制剂)实验:
·3-MA阻断了山茱萸新苷对线粒体自噬的促进作用,导致线粒体功能下降(MMP去极化、ROS增加)。
·在NLRP3炎性小体方面,3-MA削弱了山茱萸新苷对NLRP3、Caspase-1和IL-1β的抑制作用。
·3-MA取消了山茱萸新苷对HT22神经元的保护作用,表明线粒体自噬是山茱萸新苷抑制NLRP3炎性小体、保护神经元的关键机制。
总之,山茱萸新苷 通过促进PINK1/Parkin介导的线粒体自噬,抑制NLRP3炎性小体的活化,从而改善Aβ1−42诱导的认知障碍。这一作用通过:
·改善线粒体功能(减少ROS、维持MMP、提高能量代谢)
·减少神经炎症(抑制NLRP3、Caspase-1、IL-1β)
·保护突触和神经元(恢复PSD95、减少神经元凋亡)
这些发现表明,山茱萸新苷可能成为阿尔茨海默病的潜在治疗药物。
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