北京协和医院中医科梁晓春教授、张倩副教授团队研究发现,中药天麻的主要成分天麻素可显著改善糖尿病周围神经病变(DPN)大鼠的周围神经功能,并减轻坐骨神经病理损伤,这一作用机制主要与恢复周围神经的能量代谢稳态有关。近日,该研究成果发表在中科院一区杂志《植物药学》(Phytomedicine)上。
中药天麻在我国已有两千多年的药用历史,于2023年被纳入药食同源的中药材,具有祛风通络、平肝熄风等功效。天麻素是天麻的主要活性成分,目前临床已用于治疗头痛、眩晕、脑血管病等中枢神经系统疾病。DPN是糖尿病常见的并发症之一,临床常引起神经病理性疼痛、肢体感觉异常、肌肉无力萎缩等,是导致糖尿病患者非创伤性截肢、全因死亡率升高的独立危险因素,目前临床治疗手段有限。
▲天麻素通过激活AMPK信号通路和抑制MMP9发挥对DPN大鼠的周围神经保护作用
研究发现,天麻素可显著改善DPN大鼠的机械痛阈值、热敏感性、神经传导速度,从而减轻坐骨神经病理损伤(脱髓鞘病变、轴突病变),并具有明显的抗氧化作用。研究进一步通过多组学方法探索了天麻素发挥上述作用的可能机制。其中,转录组学分析提示调节能量代谢是天麻素发挥神经保护作用的主要途径;靶向代谢组学结果进一步发现,天麻素主要通过调节能量代谢中的糖酵解和磷酸戊糖途径,以恢复周围神经能量代谢稳态;网络药理学及生物信息学分析表明,腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)及基质金属蛋白酶9(MMP9)在其中发挥了关键作用。
该研究进一步在体外验证了天麻素一方面可以直接结合MMP9,另一方面也可以通过激活AMPK抑制MMP9表达,改善高糖培养雪旺细胞的能量代谢和氧化应激,从而发挥周围神经保护作用。
第一作者:宋玮
北京协和医院生物标志物研究平台助理研究员,硕士研究生导师。主持国家自然科学基金面上和青年项目、北京市自然科学基金面上项目等课题6项,已发表SCI论文50余篇,累计被引频次1700余次。2022年入选中华中医药学会青年人才托举工程。
第一作者:赵炳佳
北京协和医院中医科住院医师,师从梁晓春教授,所在课题组主要从事中医药防治糖尿病并发症的临床和基础研究。
共同通讯作者:梁晓春
北京协和医院中医科主任医师,博士研究生导师。现任中国中西医结合学会常务理事,曾任中国中西医结合学会内分泌代谢病专业委员会副主任委员、北京中西医结合学会糖尿病专业委员会主任委员,荣获“全国优秀科技工作者”称号。
共同通讯作者:张倩
北京协和医院中医科主任助理,副主任医师、硕士研究生导师。主要科研方向为中医药防治糖尿病慢性并发症。主持国家自然科学基金青年项目1项、院校级课题2项。以第一作者或通讯作者发表论文28篇,其中SCI论文7篇,累计被引频次600余次。
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编辑/王敬霞