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帕金森病（Parkinson's Disease，简称PD）是一种常见的神经退行性疾病，主要影响人体的运动系统。该病的发生与大脑中多巴胺神经元的损失密切相关，多巴胺是一种对运动控制至关重要的神经递质。PD的症状主要包括静止性震颤、肌肉僵硬、运动迟缓以及姿势平衡障碍等。PD的病因尚不完全清楚，但研究表明，遗传因素、环境因素以及氧化应激等因素可能与其发病有关。目前，我国PD的发病率逐渐上升，已成为威胁老年人健康的常见疾病之一。因此，急需一种有效的治疗方案来应对PD的发展。补阳还五汤（BHD），堪称一种独具特色的经典方剂，记载于《千金翼方》。主要作用是调理气血、补益肝肾、强身健体。在临床上也用于治疗PD。然而，其治疗机制尚不清楚。 一篇名为“Integrated analysis of metabolomic and transcriptomic profiling reveals the effect of Buyang Huanwu decoction on Parkinson’s disease in mice”的论文揭示了BHD对小鼠帕金森病的影响。 图1 论文首页 BHD减轻了PD小鼠的运动障碍 50只雄性C57BL/6 N小鼠（8周龄）驯化一周后，随机分为5组：对照组(C)、模型(M)、阳性(P)、低(L)和高(H)组(n =10）。如图2A所示，1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶（MPTP）处理（M组）延长了总运动活动时间（**p<0.01）。相较于M组，BHD或Ben-Ldopa处理缩短了这一时间（##p<0.01），说明BHD改善了MPTP诱导的运动障碍。牵引试验用于评估帕金森病小鼠的运动迟缓。结果显示，MPTP处理（M组）力量下降，后爪握力得分降低，悬挂时间较短（图2B，**p<0.01）。然而，BHD处理提高了握力得分和悬吊时间，表明BHD可能减轻MPTP诱导的初始病变（#p<0.05，##p<0.01）。作为治疗PD的商业药物，Ben-Ldopa（P组）逆转了牵引评分和悬吊时间（##P<0.01）。因此，BHD可能改善PD小鼠受损的神经行为，其效果与Ben-Ldopa相似。如图2C所示，MPTP显著降低了强迫游泳测试中的FST得分（**p<0.01），阳性药物Ben-Ldopa（P组）与M组相比得分显著增加（P<0.01）。BHD能显著增加MPTP诱导PD大鼠的静止时间（P<0.01）。 图2 BHD对行为测试中PD表型的影响（n=10） BHD可提高黑质TH的表达 多巴胺能神经元的损伤或丢失可能导致运动功能障碍。为了探究运动性能的改善是否源于BHD对多巴胺能神经元的调节作用，研究者对多巴胺能神经细胞标志物酪氨酸羟化酶（TH）进行染色，以评估神经元损伤状况。如图3A、B所示，与C组相比，MPTP诱导的黑质（SNs）中TH染色密度及TH阳性神经元显著降低（p<0.01），而BHD处理（L组和H组）明显提高了SN中的TH阳性神经元（p<0.01）。此外，实时PCR结果（图3C）显示，与C组相比，MPTP处理导致Th mRNA水平显著降低，而BHD处理（L组和H组）与M组相比，Th mRNA水平明显提高（p＜0.001）。因此，BHD可能有助于PD小鼠多巴胺能神经元的存活，从而改善运动性能。图3 口服BHD增加了MPTP处理的小鼠（n=3）的TH水平 BHD对PD小鼠肝脏代谢产物谱的影响 根据PLS-DA模型（图A、B、C和D）中VIP>1和p<0.05的标准，与C组相比，M组在正离子模式下确定了18个差异代谢物（DAMs），包括D-脯氨酸的减少和其他17种代谢物的增加（图4E）。在接受Ben-Ldopa干预后，正离子模式下有2种代谢物的丰度显著下降（图4F）。在与M组相比的正离子模式下，L组和H组分别确定了14个和36个DAMs。其中，L组和H组分别有13种和31种代谢产物下调，1种和5种代谢产物上调（图4G和H）。所有DAM均成功映射到KEGG数据库（图4I、J、K和L）。图4I显示了M组中前11个富集途径，包括代谢途径、ABC转运蛋白、氨基酸（特别是缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸）的生物合成、蛋白质消化和吸收、氨酰基tRNA生物合成、矿物质吸收、C5支链二元酸代谢，丙酮酸代谢和由鸟氨酸、赖氨酸和烟酸衍生的生物碱的生物合成。其中，前3条途径，包括代谢途径、ABC转运蛋白和氨基酸生物合成，也受到低剂量和高剂量BHD的影响（图4K和L）。半乳糖代谢、果糖和甘露糖代谢、组氨酸和嘌呤衍生的生物碱生物合成、嘌呤代谢、烟酸和烟酰胺代谢以及磷酸转移酶系统（PTS）与低剂量BHD有关（图4K），高剂量BHD影响精氨酸和脯氨酸代谢、尼古丁成瘾、GABA能突触、肌萎缩侧索硬化症（ALS）、双组分系统、丁酸代谢和突触囊泡周期（图4L）。在P组中，有6种显著富集的途径（P<0.05），包括苯丙氨酸代谢、嘌呤代谢、不同环境中的微生物代谢、甲状腺激素合成、光合生物中的碳固定和硫胺素代谢（图4J）。图4 正离子模式下的代谢组学分析（n=6） BHD对PD小鼠脑转录谱的影响 对脑组织的转录组学分析显示，在MPTP处理的小鼠中，BHD引起显著变化（图5）。研究在通过分层聚类分析的热图中绘制显著差异表达的基因（图5A），表明各组DEG表达有显著差异。DEG也显示在维恩图中（图5B）。为了确定BHD影响的潜在途径，研究者使用KEGG数据库分析DEG的生物功能。前20个最重要的通路以散点图的形式呈现（图5C、D、E和F）。MPTP调节的信号通路主要涉及基因表达、物质代谢、热量限制、细胞生长、免疫调节及人类传染病。Ben-Ldo影响的KEGG途径涉及成瘾、物质代谢、感染性疾病、遗传性疾病及神经传导等生理过程。图5 不同组脑组织中DEG的图谱（n=3） 该研究通过行为测试和免疫组织化学证实BHD能有效缓解MPTP诱导的小鼠帕金森病，调节了代谢途径、氨基酸生物合成的肝脏代谢产物的丰度。 Hu J, Li P, Han H, Ji P, Zhao X, Li Z. Integrated analysis of metabolomic and transcriptomic profiling reveals the effect of Buyang Huanwu decoction on Parkinson's disease in mice. Phytomedicine. 2023 Jun;114:154755. doi: 10.1016/j.phymed.2023.154755.
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