阿爾茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一種神經(jīng)系統退化性疾病,多發(fā)于65歲以上老年人群。目前,AD發(fā)病機制尚未完全明晰,其機理復雜,發(fā)生發(fā)展涉及多種機制,基于A(yíng)D的病理特征,主要包括Aβ學(xué)說(shuō)、tau蛋白學(xué)說(shuō)、膽堿能損傷學(xué)說(shuō)、免疫炎癥學(xué)說(shuō)和腸道微生物群等。天然產(chǎn)物中蘊涵多樣化的活性成分,具有多組分、多靶點(diǎn)作用的特色和優(yōu)勢,符合AD多因素、多種病理機制的神經(jīng)系統性病變發(fā)病特點(diǎn)。隨著(zhù)現代化分離鑒定技術(shù)的不斷優(yōu)化,從天然產(chǎn)物中篩選發(fā)現高效、高選擇性、低毒性的靶向抗AD活性成分成為抗AD藥物研發(fā)的重要途徑之一。
1、多糖類(lèi)
多糖是能夠維持生命活動(dòng)的鏈狀聚合物,通過(guò)醛糖或酮糖脫水形成的糖苷鍵線(xiàn)性或分枝連接而成,普遍存在于植物、動(dòng)物和微生物組織中。具有藥效作用的活性多糖主要存在于菌類(lèi)、藻類(lèi)、根莖類(lèi)藥材中。其中有抗AD藥理作用的多糖主要包括五味子多糖、當歸多糖、靈芝多糖、茯苓多糖、絞股藍多糖、枸杞多糖、樺褐孔菌多糖、平菇菌多糖、灰樹(shù)花多糖、黃精多糖、阿里紅多糖、紅豆杉多糖、姬松茸多糖、肉蓯蓉多糖、山茱萸多糖等。當歸多糖和地黃多糖均可通過(guò)調節膽堿能系統功能、抗氧化應激及炎癥反應改善記憶障礙。枸杞多糖能夠減少淀粉樣病理,促進(jìn)AD小鼠海馬神經(jīng)發(fā)生,提高受損的長(cháng)時(shí)程增強(LTP)。蒸制黃精多糖可通過(guò)Nrf2/血紅素氧合酶-1(HO-1)信號通路減輕氧化應激、神經(jīng)炎癥和突觸損傷來(lái)減輕AD。肉蓯蓉多糖能夠恢復腸道菌群穩態(tài),緩解氨基酸失衡、外周炎癥和氧化應激,從而改善D-gal誘導的衰老模型小鼠的認知能力。
2、皂苷類(lèi)
皂苷類(lèi)皂苷是由皂苷配基與糖、糖醛酸等縮合而成的苷類(lèi)化合物,結構上分為甾體皂苷和三萜皂苷。目前皂苷類(lèi)成分治療 AD 的報道中,研究較多的是三七及人參皂苷?,F代藥理研究表明皂苷類(lèi)化合物主要通過(guò)減輕Aβ聚集、抗氧化應激損傷、抗神經(jīng)元損傷、降低Tau蛋白磷酸化水平、調控 ACh代謝等作用,改善 AD引起的腦損傷。細葉遠志皂苷源自遠志的根部,通過(guò)維持鈣蛋白酶系統穩定,抑制氧化應激、鐵死亡和神經(jīng)元凋亡等多種途徑改善突觸損傷和記憶障礙。人參皂苷CK是二醇型人參皂苷在體內的代謝產(chǎn)物;研究發(fā)現,人參皂苷CK通過(guò)調控APP及相關(guān)剪切和降解酶,調節Aβ單體生成和清除之間的平衡,與Aβ 單體結合抑制Aβ聚集體的形成,并能激活Nrf2通路,抑制Aβ誘導的神經(jīng)元氧化損傷,減少神經(jīng)元凋亡,改善神經(jīng)元突觸功能障礙。人參皂苷Rk3是熱處理人參中一種重要而罕見(jiàn)的皂苷,通過(guò)激活單磷酸腺苷活化蛋白激(AMPK)/Nrf2通路產(chǎn)生抗氧化和神經(jīng)保護作用,有效地減輕小鼠的認知障礙和病理,且治療效果優(yōu)于陽(yáng)性藥多奈哌齊。
3、酚類(lèi)
紫檀芪是白藜蘆醇的甲基化衍生物,研究發(fā)現紫檀芪可以顯著(zhù)減少AD小鼠腦內Aβ聚集,抑制神經(jīng)炎癥,體外研究進(jìn)一步證實(shí)紫檀芪可阻斷Toll樣受體4(TLR4)和髓樣分化蛋白 2(MD2)的相互作用,抑制 TLR4介導的炎癥反應,并通過(guò)自噬依賴(lài)機制調控細胞對Aβ1-42寡聚體(oAβ1-42)的內吞作用。此外,紫檀芪還通過(guò)激活SIRT1/核因子E2相關(guān)因子2(Nrf2)通路發(fā)揮抗氧化作用,抑制線(xiàn)粒體依賴(lài)的細胞凋亡,改善神經(jīng)元的可塑性。天麻素是從天麻的干燥根塊中提取的有機化合物,可通過(guò)部分靶向“微生物-腸-腦”軸和減輕神經(jīng)炎癥,維持腸道屏障和BBB完整性來(lái)改善AD小鼠模型的記憶。紅景天苷是紅景天的主要活性成分,可直接與Nrf2結合并抑制Kelch樣環(huán)氧氯丙烷相關(guān)蛋白1(Keap1)-Nrf2復合物的形成,進(jìn)而促進(jìn)Nrf2介導的SIRT3轉錄發(fā)揮保護神經(jīng)突起和線(xiàn)粒體的作用;還可靶向 NOD 樣受體蛋白3(NLRP3)炎癥小體抑制細胞焦亡,防止神經(jīng)元損傷。此外,紅景天苷可激活 Nrf2/谷胱甘肽過(guò)氧化物酶4(GPX4)軸和鐵轉運,抑制神經(jīng)元鐵死亡,并能減少 CD8+T細胞浸潤、MG 活化和炎癥反應,改善AD小鼠認知障礙、Aβ積累和神經(jīng)元丟失。
4、黃酮類(lèi)
黃酮類(lèi)化合物是經(jīng)苯丙氨酸途徑合成的一類(lèi)化合物,普遍存在于中草藥中。其在植物體內多與糖類(lèi)結合成苷,或以游離的形式存在。天然黃酮類(lèi)化合物可分為黃酮類(lèi)、黃酮醇類(lèi)、雙氫黃酮類(lèi)、雙氫黃酮醇類(lèi)、查耳酮類(lèi)、異黃酮類(lèi)等?,F代藥理研究表明黃酮類(lèi)化合物可以從多靶點(diǎn)改善AD模型動(dòng)物的認知功能障礙、減輕AD癥狀、抑制AD進(jìn)程。研究發(fā)現,川陳皮素、木犀草素能降低活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)水平,提高谷胱甘肽(GSH)及線(xiàn)粒體膜電位,減輕AD 模型氧化應激和線(xiàn)粒體功能障礙。川陳皮素還可通過(guò)調節磷脂酰肌醇 3-激酶(PI3K)/蛋白激酶 B(Akt)、絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)及NF-κB通路抑制神經(jīng)炎癥,通過(guò)激活沉默信息調節因子(SIRT)1/叉頭框轉錄因子 O3a(Fox O3a)通路增強自噬,同時(shí)減輕膽堿能神經(jīng)變性和病理蛋白沉積,發(fā)揮其抗 AD 作用。木犀草素可通過(guò)過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ(PPARγ)依賴(lài)的途徑調節β淀粉樣前體蛋白水解酶1(BACE1)活性,并上調 IDE水平,從而抑制 Aβ 誘導的氧化應激、線(xiàn)粒體損傷和神經(jīng)元凋亡。研究發(fā)現蘆丁能夠通過(guò)抑制p-Tau的產(chǎn)生和聚集治療AD。柚皮素、金雀異黃酮均可通過(guò)激活自噬促進(jìn)AD相關(guān)病理蛋白的降解清除。淫羊藿苷是淫羊藿的主要活性成分,不僅能夠調節腦內胰島素信號、葡萄糖轉運蛋白(GLUTs)表達及APP加工途徑,抑制Aβ積累和Tau 磷酸化;還可以調節BDNF/酪氨酸蛋白激酶受體B(Trk B)信號通路修復神經(jīng)元損傷,增強突觸可塑性,改善學(xué)習記憶障礙。此外,淫羊藿苷和金雀異黃酮還可通過(guò)抑制ERS介導的凋亡途徑發(fā)揮神經(jīng)保護作用。黃芩素主要來(lái)源于黃芩干燥根,黃芩素不 僅抑制CX3C趨化因子受體1(CX3CR1)/NF-κB 通路調控MG表型轉化,減輕神經(jīng)炎癥;還可通過(guò)調節磷酸二酯酶(PDE)2A/PDE4亞型依賴(lài)的神經(jīng)保護途徑,上調突觸相關(guān)蛋白表達,改善小鼠記憶障礙和神經(jīng)元萎縮。槲皮素-3-O-葡萄糖醛酸苷能調節腸道菌群及其代謝產(chǎn)物,改善腦內炎癥和胰島素抵抗,減輕Aβ 聚集和Tau磷酸化。
參考資料
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作者簡(jiǎn)介:小米蟲(chóng),藥品質(zhì)量研究工作者,長(cháng)期致力于藥品質(zhì)量研究及藥品分析方法驗證工作,現就職于國內某大型藥物研發(fā)公司,從事藥品檢驗分析及分析方法驗證。
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