Neuroprotection|类固醇和蜕皮类固醇对SH-SY5Y细胞的神经保护作用

科创中国 2024-08-16 11:06:03

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类固醇和蜕皮类固醇对SH-SY5Y细胞的神经保护作用

专家点评

本文主要围绕类固醇和蜕皮类固醇对SH-SY5Y细胞的神经保护作用进行了系统综述。作者使用各种电子数据库包括PubMed、Web of Science (WoS)、Scopus等,在103篇文章中选出20篇研究调查了类固醇和蜕皮类固醇对暴露于氧化应激或神经毒性药物的SH‐SY5Y细胞的神经保护作用。所选的研究报道了类固醇和蜕皮类固醇对SH‐SY5Y细胞的抗氧化作用,并证明了它们清除自由基和防止脂质过氧化的能力。这些发现表明,神经类固醇在预防和治疗以氧化应激和神经元损伤为特征的神经退行性疾病方面具有潜在的治疗应用。并有部分已深入研究了类固醇和蜕皮类固醇在SH‐SY5Y细胞中神经保护和抗氧化作用的分子机制。这些机制包括抗氧化酶的激活,如超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px),以及各种信号通路的调节,包括PI3K/AKT通路和MAPK/ERK通路。这篇文章基于以上总结了类固醇和蜕皮类固醇在人神经母细胞瘤SH‐SY5Y细胞中的神经保护和抗氧化作用的诸多证据。

文章亮点

本文系统综述了类固醇和蜕皮类固醇具有神经保护特性的证据,强调了类固醇和蜕皮类固醇减轻SH‐SY5Y细胞氧化应激的抗氧化机制。通过阐明类固醇和蜕皮类固醇的神经保护和抗氧化特性,也为神经退行性疾病和氧化应激相关疾病的新治疗策略提供见解。本文有助于我们理解类固醇和蜕皮类固醇是如何保护神经元细胞免受损伤的,这对于开发基于保护神经退行性疾病神经功能的新治疗至关重要。通过阐明这些化合物的抗氧化机制,提高了我们对如何减轻神经元细胞氧化应激的干预措施的认识,并将基础研究与临床应用联系起来,为转化研究奠定基础,有助于促进相关药物或新治疗策略的发展。

研究现状

氧化应激与各种慢性疾病的发展密切相关,其中包括神经退行性疾病,一直以来对抗氧化剂的研究从未中止,而维持动态和精细调节的氧化还原平衡对细胞内稳态具有重要意义。传统的小分子抗氧化剂,能够直接清除活性氧和活性氮(ROS和RNS)的体内抗氧化活性,这与各种氧化还原信号通路相互作用和调节氧化还原酶活性的能力有关。

神经类固醇是一种影响神经系统的类固醇,由胆固醇或其他类固醇前体(如雌激素、孕酮、维生素D等)在神经元或神经胶质细胞的线粒体中合成。神经类固醇具有多种功能,包括促进髓鞘形成、脑发育、神经元分化和成熟以及神经元保护。神经类固醇在各种神经系统疾病中起着至关重要的作用,包括阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)、卒中、抑郁、焦虑、运动障碍和卒中后疼痛等。蜕皮类固醇与昆虫体内的蜕皮素类似,具有多种生物学特性,包括对整个身体的非激素、合成代谢和适应原性作用,即所谓的“全身强化”。目前已鉴定出超过450种蜕皮类固醇,反映了该类化合物的广泛多样性,大数在植物物种中发现。20‐羟基蜕皮激素(20E)是生物活性最强的蜕皮类固醇之一,研究表明20E通过调节Nrf2/HO-1和MAPK通路发挥其生物活性。20E参与这些通路提示了其在治疗与氧化应激相关的神经退行性疾病中具有潜在治疗作用。

人类神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞能够分化为神经元样细胞,因此可作为研究神经元发育、受体成熟的体外模型,此外还广泛用于筛选研究,以评估药物的神经营养特性和神经毒性。这篇综述结果表明,类固醇和蜕皮类固醇在体外具有良好的神经保护和抗氧化特性,这可以通过减轻氧化应激诱导的细胞死亡和调节参与神经保护的关键信号通路(包括PI3K/AKT/ mTOR通路、Nrf2/HO-1及MAPK/ERK通路等)来证明。但是局限是综述中囊括的所有研究均在体外进行,体内或临床研究的证据有限。因此,在将这些发现推广到临床时应谨慎。

研究前景和方向

未来有几种潜在的方向可用于研究SH-SY5Y细胞系中的氧化应激和神经保护。一个方向是确定可以预防或减轻这些细胞系中氧化应激造成的损害的潜在神经保护剂。这可能涉及分析各种抗氧化剂(如维生素 C 或白藜芦醇)或其他具有潜在神经保护作用的化合物(如姜黄素或大麻二酚)的功效。另一个潜在方向是研究神经保护的潜在机制,特别是减少氧化应激诱导损伤的途径。这可能涉及更深入地分析调节氧化应激和神经保护的信号通路以及这些通路对细胞存活和功能的下游影响。此外,也可以SH-SY5Y细胞系为模型探索治疗AD、PD或HD等疾病的新药物靶点和先导化合物。最后,未来的研究应侧重于优化SH‐SY5Y细胞的培养条件,以更好地复制大脑的体内环境并提供更具生理相关性的模型,这可能涉及开发新的培养基、共培养系统或三维培养模型,以更紧密地模拟大脑中神经元、神经胶质细胞和细胞外基质成分之间的复杂相互作用。综上所述,该领域未来研究有许多潜在的方向,可能对开发神经退行性疾病和其他与氧化应激相关的疾病的新疗法有重要意义。

How to cite:Tayeb BA, Njangiru IK, Minorics R. Beyond boundaries: Neuroprotective effects of steroids and ecdysteroids in SH-SY5Y cells - a systematic review. Neuroprotection. 2024; 2: 151-166. doi:10.1002/nep3.37

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