天麻钩藤饮抑制12/15-LOX介导的多巴胺能神经元铁死亡的抗帕金森病机理研究

Parkinson's disease belongs to tremor syndrome in traditional Chinese medicine. The cause of Parkinson's disease is still unclear and there is no standard treatment. Chinese medicine has obvious advantages in adjuvant treatment. Tianma Gouteng decoction (TG) often cooperates with levodopa in the treatment of this disease, but the mechanism is not clear. Our previous study found that TG granule improved the motor behavior of α-syn mice and 6-OHDA rat models, and alleviated lipid peroxidation in dopaminergic neurons. Therefore, the scientific hypothesis is proposed: lipid peroxidation of dopaminergic neurons is the main cause of the synergistic neurotoxicity of α-syn oligomerization and dopamine oxidation products. Inhibition of neuronal lipid peroxidation mediated by 12/15-LOX lipoxygenase, the key protein of ferroptosis pathway, is the main mechanism of TG in anti-Parkinson's disease, and 12/15-LOX may be the main target of active ingredients in TG. Based on this, the project intends to utilize a new type of GPx4-/-/α-syn double transgenic mouse model of Parkinson's disease-ferroptosis, which is more in line with disease development and to systematically evaluate the efficacy and mechanism of TG granule. The active compounds targeting 12/15-LOX in the prescription will be screened and validated by liquid chromatography-mass spectrometry, molecular docking and recombinant protein. The aim of this project is to provide a material basis for the application and promotion of TG, and to provide a basis for the clinical treatment of Parkinson's disease with traditional Chinese medicine.

帕金森病在中医属“颤证”，病因尚不清楚且无标准治疗手段，中药辅助治疗优势明显。天麻钩藤饮（TG）常协同美多芭治疗该病，但机制不明。我们前期研究发现TG颗粒改善α-syn转基因小鼠和6-OHDA大鼠模型的运动行为，缓解多巴胺能神经元脂质过氧化。因此我们提出科学假说：多巴胺能神经元细胞脂质过氧化是α-syn低聚化和多巴胺氧化产物协同产生神经毒性的主要原因，抑制铁死亡通路关键蛋白12/15LOX脂氧合酶介导的神经元脂质过氧化是TG抗帕金森病的主要机制，12/15LOX可能是TG中的活性成分的主要作用靶标。据此，本项目拟采用更符合疾病发展的新型帕金森病-铁死亡的GPx4-/-/α-syn双转基因小鼠模型，系统评价TG颗粒的药效和机制；采用液质联用、分子对接和重组蛋白等技术筛选并验证方中以12/15LOX为作用靶点的活性化合物。旨在为TG的应用推广提供物质基础，为中医药在帕金森病的临床治疗提供依据。

帕金森病（PD）在中医属“颤证”，病因尚不清楚且无标准治疗手段，中药辅助治疗优势明显。天麻钩藤饮（TG）有平肝熄风之效，常协同美多芭治疗该病，但作用物质基础不明，作用靶标不明确。因此，阐明其活性物质基础对TG的临床应用和推广具有关键作用。本课题提出创新性科学假说：TG中可能存在多种靶向作用于12/15LOX的活性成分，抑制12/15LOX介导的DA神经元铁死亡可能是TG发挥抗PD临床疗效的主要作用机制。.本课题采用更符合疾病发展的新型PD -铁死亡的Gpx4 CKD/α-syn双转基因小鼠模型，可实现特异性DA神经元脂质过氧化和α-syn低聚化表型的合并，对TG颗粒改善模型症状的药效进行了系统评价。我们进一步采用基于液质联用LC-MS/MS的氧化脂质组学技术，深入阐明了TG颗粒通过抑制12/15-LOX活性而缓解DA神经元的脂质过氧化的作用机制。最后我们采用虚拟分子对接、等温滴定量热法和重组蛋白等技术，构建TG颗粒中所有化合物的数据库，筛选并验证方中以12/15-LOX为靶点的活性化合物。.本课题研究符合申请人坚持的研究思路，围绕解决中药作为辅助用药发挥神经保护的药效物质基础的关键问题，以期指导中医临床和中药药效评价：①以铁死亡信号通路为靶点构建多种原创新型磷脂过氧化的PD转基因动物模型，更符合PD发展和证型，更适用于中药的药效评价和机制探讨。②将上述动物模型应用于设想的验证，提出磷脂过氧化诱导铁死亡是多巴胺能神经元大量丢失并驱动疾病进展的新机制。③将上述模型和机制应用于药效评价和物质基础阐释，发现TG颗粒中存在多种活性成分靶向调节各个的铁死亡通路相关蛋白，协同作用清除磷脂过氧化产物的堆积。.上述原创性成果为TG的应用和推广提供物质基础，为中医药在治疗PD的临床应用提供理论依据，也为组分中药的新药开发提供科学依据。本课题深度挖掘中医药辅助治疗PD的机制和干预靶标，发表了多篇高水平论文，培养多名博士和硕士研究生，并且有望转化具有自主知识产权的PD辅助治疗中医药产品。