Isorhamnetin通过靶向FosL1激活Akt/mTOR通路改善6-OHDA诱导的SH-SY5Y细胞损伤

学术背景

帕金森病（Parkinson’s Disease, PD）是一种慢性神经退行性疾病，其主要特征是黑质致密部（Substantia Nigra Pars Compacta, SNpc）多巴胺能神经元的丧失。这种神经元的丧失与线粒体功能障碍和氧化应激密切相关。6-羟基多巴胺（6-hydroxydopamine, 6-OHDA）是一种多巴胺的代谢产物，能够诱导活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）的积累，导致多巴胺能神经元的损伤。因此，研究如何通过抑制氧化应激、细胞衰老和凋亡来减轻6-OHDA诱导的神经元损伤，对于帕金森病的治疗具有重要意义。

Isorhamnetin（异鼠李素，ISO）是一种具有抗氧化和抗凋亡作用的黄酮类化合物，已被证明在多种疾病模型中具有神经保护作用。然而，ISO在帕金森病中的作用机制尚不明确。本研究旨在探讨ISO是否通过靶向FosL1激活Akt/mTOR信号通路，从而减轻6-OHDA诱导的SH-SY5Y细胞损伤。

论文来源

本论文由Shaochen Qin、Xiaobo Wan、Shanshan Kong、Kunmei Xu、Jungong Jin、Shiming He和Mingsheng Chen共同撰写。作者分别来自中国山西中医药大学附属医院神经内科、针灸科以及西安国际医学中心医院神经外科。论文于2024年11月19日首次发表在《Journal of Neurophysiology》上，DOI为10.1152/jn.00351.2024。

研究流程

1. 细胞培养与处理

研究使用人源SH-SY5Y细胞（购自美国典型培养物保藏中心，CRL-2266），在含有10%胎牛血清和1%青霉素-链霉素的DMEM培养基中培养。细胞密度达到80%时，分别用不同浓度的6-OHDA（25、50、100 μM）和/或ISO（12.5、25、50 μM）处理12小时。最终选择100 μM 6-OHDA和50 μM ISO进行后续实验。

2. 细胞活力测定

使用CCK-8试剂盒检测细胞活力。结果显示，100 μM 6-OHDA显著抑制了SH-SY5Y细胞的活力，而ISO显著改善了6-OHDA诱导的细胞活力下降。

3. 细胞衰老与凋亡检测

通过SA-β-gal染色、Western blot（WB）和免疫荧光检测细胞衰老和凋亡相关蛋白的表达。结果显示，6-OHDA显著增加了SA-β-gal阳性细胞的数量以及衰老相关蛋白p21和p16的表达，而ISO显著降低了这些指标。此外，ISO还显著降低了6-OHDA诱导的凋亡细胞数量以及cleaved caspase-3和Bax的表达水平。

4. 氧化应激与线粒体功能检测

使用DCFH-DA染色检测细胞内ROS的生成，JC-1染色检测线粒体膜电位（MMP），并通过MDA和SOD含量测定评估氧化应激水平。结果显示，6-OHDA显著增加了ROS生成和MDA含量，降低了SOD水平和MMP，而ISO显著逆转了这些变化。

5. FosL1过表达与Akt/mTOR信号通路检测

通过分子对接模拟发现ISO可能靶向FosL1。WB结果显示，6-OHDA显著增加了FosL1的表达，降低了p-Akt和p-mTOR的表达，而ISO显著逆转了这些变化。FosL1过表达实验进一步证实，ISO通过抑制FosL1激活Akt/mTOR信号通路，从而发挥神经保护作用。

主要结果

1. 6-OHDA诱导的SH-SY5Y细胞损伤：6-OHDA显著降低了细胞活力，增加了细胞衰老和凋亡，并诱导了氧化应激和线粒体功能障碍。
2. ISO的神经保护作用：ISO显著改善了6-OHDA诱导的细胞活力下降、细胞衰老和凋亡，并减轻了氧化应激和线粒体功能障碍。
3. ISO通过靶向FosL1激活Akt/mTOR信号通路：ISO通过抑制FosL1的表达，激活了Akt/mTOR信号通路，从而发挥神经保护作用。FosL1过表达实验进一步证实了这一机制。

结论

本研究揭示了ISO通过靶向FosL1激活Akt/mTOR信号通路，从而减轻6-OHDA诱导的SH-SY5Y细胞损伤的机制。这一发现为帕金森病的治疗提供了新的思路和潜在的治疗靶点。

研究亮点

1. 重要发现：ISO通过抑制FosL1激活Akt/mTOR信号通路，显著改善了6-OHDA诱导的神经元损伤。
2. 研究方法的创新性：本研究首次通过分子对接模拟发现ISO可能靶向FosL1，并通过实验验证了这一机制。
3. 应用价值：ISO作为一种天然化合物，具有潜在的神经保护作用，可能成为帕金森病治疗的新策略。

其他有价值的信息

本研究的实验数据支持ISO通过抑制FosL1激活Akt/mTOR信号通路，从而发挥神经保护作用的机制。这一发现不仅为帕金森病的治疗提供了新的思路，也为其他神经退行性疾病的研究提供了参考。

---

通过本研究，我们不仅深入了解了ISO在帕金森病中的神经保护机制，还为未来的药物开发和临床治疗提供了重要的理论依据。