一、抗氧化应激:减少多巴胺代谢相关损伤
多巴胺能神经元的氧化应激易感性较高,原因在于:①多巴胺代谢过程中(如单胺氧化酶催化)会产生过氧化氢(H₂O₂)、超氧阴离子(O₂⁻・)等活性氧(ROS);②神经元含大量铁离子,可通过 Fenton 反应放大 ROS 生成,导致脂质、蛋白质和 DNA 氧化损伤。
山奈酚的抗氧化作用是其保护多巴胺能神经元的核心机制:
直接清除 ROS:山奈酚分子结构中的酚羟基可作为氢供体,中和 ROS(如 O₂⁻・、羟自由基・OH),减少氧化产物(如脂质过氧化终产物 MDA)的积累。
增强内源性抗氧化系统:上调超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶的活性,同时增加还原型谷胱甘肽(GSH)的含量,维持细胞 redox 平衡(GSH 是细胞内重要的抗氧化剂,可直接清除 H₂O₂)。
抑制氧化应激相关酶:减少单胺氧化酶 B(MAO-B)的活性 ——MAO-B 在黑质中高表达,是多巴胺代谢产生 ROS 的关键酶,山奈酚对其的抑制可减少 ROS 源头。
二、抑制神经炎症:减轻小胶质细胞介导的损伤
神经炎症是多巴胺能神经元变性的重要驱动因素。在 PD 病理中,受损神经元释放的损伤相关分子模式(如 ATP、α- 突触核蛋白聚集物)会激活小胶质细胞,使其过度释放促炎因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)和神经毒性物质(如一氧化氮 NO),形成 “炎症 - 损伤” 恶性循环。
山奈酚可通过以下途径抑制神经炎症:
抑制小胶质细胞过度激活:在脂多糖(LPS)或 α- 突触核蛋白寡聚体诱导的小胶质细胞激活模型中,山奈酚可减少小胶质细胞的形态学活化(从静息的分支状变为阿米巴样),降低促炎因子(TNF-α、IL-1β)的 mRNA 和蛋白表达。
阻断 NF-κB 信号通路:NF-κB 是调控促炎基因表达的核心转录因子,山奈酚可抑制 IκB 激酶(IKK)活性,减少 IκBα 磷酸化降解,从而阻止 NF-κB p65 亚基入核,抑制下游炎症基因转录。
减少 NO 的神经毒性:抑制诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达 ——iNOS 在激活的小胶质细胞中高表达,催化生成大量 NO,NO 与 ROS 反应生成更具毒性的过氧亚硝酸盐(ONOO⁻),导致多巴胺能神经元 DNA 损伤和线粒体功能障碍,山奈酚通过下调 iNOS 减少这一损伤。
三、抗凋亡:保护多巴胺能神经元存活
多巴胺能神经元的凋亡是 PD 中神经元丢失的主要方式,涉及线粒体功能障碍、凋亡通路激活等。山奈酚可通过稳定线粒体功能和抑制凋亡信号通路减少细胞死亡:
保护线粒体功能:线粒体是细胞 “能量工厂”,也是 ROS 产生和凋亡启动的核心位点。山奈酚可维持线粒体膜电位(ΔΨm),减少线粒体通透性转换孔(mPTP)开放,从而抑制细胞色素 c 从线粒体释放至胞质(细胞色素 c 释放是凋亡启动的关键步骤)。
调节凋亡相关蛋白:上调抗凋亡蛋白 Bcl-2 的表达,下调促凋亡蛋白 Bax、Bak 的表达(Bcl-2/Bax 比值升高可抑制线粒体损伤);同时,抑制 caspases 家族(如 caspase-3、caspase-9)的激活,阻断凋亡执行过程。
减少内质网应激:内质网应激过度激活(如未折叠蛋白反应异常)可诱导多巴胺能神经元凋亡,山奈酚可下调内质网应激标志物(如 GRP78、CHOP)的表达,缓解内质网功能紊乱。