从姜黄精油中提取的化合物具有神经保护作用

帕金森病是一种神经退行性疾病，由多巴胺能神经元选择性死亡引起，这些神经元将信息从中脑黑质传递到纹状体，导致多巴胺产生减少。症状包括肢体震颤、不活动、肌肉僵硬和其他运动障碍。治疗方法，如多巴胺补充剂，目前是可行的，但仍然没有办法抑制多巴胺能神经退行性变。

先前的研究报道，在帕金森病患者的中脑黑质中观察到由小胶质细胞(大脑中负责免疫功能的细胞)激活引起的炎症反应。进一步模拟中脑体内状态的实验(中脑切片培养)显示，微胶质细胞的激活触发了黑质多巴胺能神经元的选择性变性，而由激活的小胶质细胞产生的一氧化氮(NO)参与了神经变性。这些发现表明，对小胶质细胞具有抗炎作用的化合物可能抑制多巴胺变性。

因此，研究人员分析了芳香族肿瘤(ar-turmerone)，这是姜黄精油的主要成分，据报道，它对小胶质细胞具有抗肿瘤和抗炎作用。他们使用BV2微胶质细胞系和中脑切片培养，以1)确定ar-姜黄酮是否通过其抗炎作用抑制多巴胺能神经退行性变，2)确定结构相似的化合物(衍生物)，可能具有更强的抗炎和神经保护作用。

姜黄酮含有不对称碳(S-Tur)，因此研究人员制备了8种类似物，并试图找出那些具有更强抗炎作用的类似物。他们使用脂多糖(LPS)刺激的BV2细胞激活所诱导的炎症反应的抑制作用作为指标。抗炎作用强于S-Tur的类似物为(R)-ar-turmerone (R- tur)， ar-atlantone (Atl)和类似物2 (A2)。

为了检查这些化合物，包括S-Tur，是否对多巴胺变性有抑制作用，研究人员随后观察了干扰素-γ和LPS刺激诱导微胶质细胞激活的中脑切片培养(IFN-γ/LPS)。所有四种化合物都能显著抑制IFN-γ/LPS诱导的多巴胺能神经元数量的减少。然而，从激活的小胶质细胞中释放并参与多巴胺能神经退行性变的NO的产生根本没有受到抑制。此外，三种化合物，S-Tur, Atl和A2，抑制了由MPP+诱导的多巴胺能退化，MPP+是一种选择性损伤多巴胺能神经元的毒素，独立于小胶质细胞活动。这些结果表明，s - turr及其衍生物Atl和A2对多巴胺能神经元有直接作用，并表现出神经保护作用。此外，使用多巴胺能祖细胞系和中脑切片培养的分析显示，Atl和A2的神经保护作用是由Nrf2的激活介导的，Nrf2是一种增强细胞抗氧化能力的转录因子。

领导这项研究的副教授Takahiro Seki说:“我们的研究阐明了一种新机制，通过这种新机制，ar-姜黄酮及其衍生物直接保护中脑切片多巴胺能神经元，独立于之前报道的它们对小胶质细胞的抗炎作用。”“我们发现，Atl和A2这两种衍生物通过激活Nrf2来增加抗氧化蛋白的表达，从而发挥神经保护作用。特别是，本研究中确定的类似物A2是Nrf2的有效激活物，并被认为具有很强的抗氧化作用。我们认为这种化合物可能是治疗帕金森病的一种新的多巴胺能神经保护剂，它也可以用于治疗氧化应激引起的其他疾病，如肝脏和肾脏疾病。”

这项研究于2021年5月3日在线发表在《细胞》杂志上。