背景:三七治疗腰痛具有悠久历史,它的主要活性成分三七皂苷(PNS)可以在几种常用的治疗血瘀型腰痛的中成药中找到。椎间盘退变(IDD)是最常见的背部疼痛原因,PNS注射已在临床中用于缓解IDD引起的背部疼痛。尽管其有效性已经确定,但PNS注射的确切作用机制尚不清楚。
衰老引起的IDD涉及氧化应激等多种因素诱导的髓核(NP)细胞凋亡和细胞外基质(ECM)的不平衡降解。该研究推测PNS可能通过抑制NP细胞的凋亡和氧化应激下ECM的降解来治疗IDD。
方法:该研究初步采用网络药理学方法预测PNS抗IDD的靶点。随后,采用高效液相色谱法对市售PNS进行分析,确定其成分,用于体外和体内实验。
对人髓核细胞进行体外实验,包括CCK-8、RT-PCR、Western blot、免疫荧光染色、自噬通量检测和TUNEL检测。对纤维环针穿刺致尾盘IDD大鼠进行了体内实验,包括MRI、HE染色和免疫组化。
结果:该研究基于网络药理学证实了PNS抗IDD的理论靶点,包括Caspase 3、MMP13、Akt和自噬。随后,体外实验发现,PNS通过抑制H2O2刺激下cleaved-caspase 3的表达和Bax/Bcl-2的比值,减轻了NP的细胞凋亡。
PNS处理也抑制了自噬,而自噬诱导剂雷帕霉素消除了这种保护作用,说明PNS对IDD的保护作用与自噬抑制有关。此外,在H2O2和PNS处理的HNP细胞中,Akt/mTOR通路被激活,这在自噬下调中起作用。在HNP细胞中,PNS还能促进Col2a1和ACAN等合成代谢基因的表达,同时抑制分解代谢基因MMP13的表达。
体内研究表明,PNS治疗可以改善针刺诱导大鼠尾巴模型的IDD。IDD的发生明显减少,NP组织中MMP13表达减少,Col2a1蛋白表达增加。
结论:该研究表明,PNS可通过抑制细胞自噬来保护HNP细胞免受凋亡,并可改善体内椎间盘退变,提示其有可能成为IDD的治疗药物。
原始出处:
Guo D, Yu M, Guo H, et al. Panax notoginseng saponins inhibits oxidative stress- induced human nucleus pulposus cell apoptosis and delays disc degeneration in vivo and in vitro [published online ahead of print, 2023 Sep 14]. J Ethnopharmacol. 2023;117166. doi:10.1016/j.jep.2023.117166
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