日本科学家发现传统中药成分能治疗老年痴呆
2017/06/22
6月19日的Frontiers in Pharmacology上报道了日本科学家已经通过一种新的分离和鉴定植物药物中活性化合物的方法,从传统中药骨碎补中确定了多种活性化合物,能够在阿尔茨海默病模型小鼠中提高记忆和减少疾病特征。


日本科学家已经开发出一种分离和鉴定植物药物中活性化合物的方法,该方法准确地解释了药物在体内的作用。使用这种技术,他们已经从传统中药骨碎补中确定了多种活性化合物,能够在阿尔茨海默病模型小鼠中提高记忆和减少疾病特征。相关文章发表在6月19日的Frontiers in Pharmacology上。

传统的药物筛选平台难以捕捉真实的活性化合物

虽然传统的中草药已经被人类使用了很长时间,但是它们的药理作用还不能完全用现代科学来解释。中草药含有的大量化合物中许多对人体没有影响,有些则具有显著的效果。如果一种单方的植物药能显示出对某种疾病的治疗效果,科学家们就有了分离和鉴定那些能产生效果的化合物的目标,看看它们是否能被用作新药。

在许多情况下,科学家们在实验室反复筛选植物药粗提物,看看是否有化合物在生长在培养皿的细胞或非细胞分析中表现出特殊的效果。如果一种化合物在细胞或试管中起到了积极作用,它可能被用作药物,科学家们会继续在动物身上进行试验。然而,这一过程是大量的工作,且不能解释药物进入人体后可能发生的变化——血液和肝脏中的酶能将药物代谢成各种形式的代谢产物。此外,身体的某些部位如大脑,许多药物难以进入,只有某些药物或其代谢物能进入这些组织。

通讯作者Chihiro Tohda解释道:“植物药传统的药物筛选平台鉴定的候选化合物在并不总是真实的活性化合物,因为这些方法忽略了生物代谢及组织分布。因此考虑到这些因素,我们的目的是开发更有效的方法,以确定真正的活性化合物。”

直接用模式小鼠检测达到大脑的活性化合物

科学家们此项研究的目标是从传统中药材骨碎补中寻找治疗阿尔茨海默氏病的活性化合物。他们用带有基因突变的老鼠作为阿尔茨海默症的模型。这种突变给小鼠带来了阿尔茨海默症的一些特征,包括记忆减少和大脑中特定蛋白质(淀粉样蛋白和tau蛋白)的堆积。这意味着:小鼠在测试潜在的阿尔茨海默症治疗药物上,是一个有用的工具。

最初,研究人员将植物捣碎并用这种植物粗提物给小鼠口服。他们发现,植物粗提物的治疗可以减少大脑中记忆损伤及淀粉样蛋白和tau蛋白的水平。在关键的一步中,研究小组在提取液处理小鼠5小时后,对小鼠脑组织进行了分析。他们发现三个植物中的化合物进入了大脑,这是一种名为柚皮素的化合物和两种柚皮素代谢物。

然后研究人员对小鼠用纯的柚皮素进行了检测,发现在记忆缺陷及淀粉样蛋白和tau蛋白的减少方面有同样的改善。这意味着柚皮素及其代谢产物可能是植物中的活性成分。他们发现了一个叫做CRMP2的蛋白,是柚皮素在神经元上结合的靶,这种结合让神经元生长。表明了这一机制可能是由于柚皮素可以改善阿尔茨海默病症状的原因。

研究小组希望这种技术可以用来识别其他治疗方法:比如应用这种方法去发现其他的疾病如脊髓损伤,抑郁和肌肉减少的新药。骨碎补为较常用中药,因能治折伤而补骨碎故名。虽然阿尔茨海默症在中医的范畴也有认识:明代医家张景岳专著的《景岳全书》中,清代初年陈士铎编著的《辨证录》对痴呆症都有所记录。但从中医的传统理论上讲,骨碎补并未用于痴呆症治疗。这也许是我国的研究人员未能从中医药的宝库中发现骨碎补中的柚皮素对阿尔兹海默症有治疗作用的原因吧。

参考资料

A Systematic Strategy for Discovering a Therapeutic Drug for Alzheimer’s Disease and Its Target Molecule

Plant reveals anti-Alzheimer's compounds

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    Natural medicines are attractive sources of leading compounds that can be used as interventions for neurodegenerative disorders. The complexity of their chemical components and undetermined bio-metabolism have greatly hindered both the use of natural medicines and the identification of their active constituents. Here, we report a systematic strategy for evaluating the bioactive candidates in natural medicines used for Alzheimer’s disease (AD). We found that Drynaria Rhizome could enhance memory function and ameliorate AD pathologies in 5XFAD mice. Biochemical analysis led to the identification of the bio-effective metabolites that are transferred to the brain, namely, naringenin and its glucuronides. To explore the mechanism of action, we combined the drug affinity responsive target stability with immunoprecipitation-liquid chromatography/mass spectrometry analysis, identifying the collapsin response mediator protein 2 protein as a target of naringenin. Our study indicates that biochemical analysis coupled with pharmacological methods can be used in the search for new targets for AD intervention.

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