JPA文章推荐 | 郑州大学第一附属医院骨科刘宏建教授科研团队综述——虎杖苷治疗脊髓损伤:多重机制与挑战
- 2026-07-18 15:00:45
点击蓝字，关注我们
郑州大学第一附属医院骨科刘宏建教授科研团队综述——虎杖苷治疗脊髓损伤：多重机制与挑战
Cite: Z. Wang, J. Zhang, L. Li, et al., Polydatin for treating spinal cord injury: Multiple mechanisms and challenges, J. Pharm. Anal. 16 (2026), 101451.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpha.2025.101451
长按扫码
阅读全文
文章推荐
01
研究背景和研究意义
脊髓损伤（SCI）是一类严重的中枢神经系统损伤，可导致运动、感觉及自主神经功能障碍，严重影响患者生活质量。原发性机械损伤发生后，迅速诱发继发性损伤级联反应，包括兴奋性毒性、钙离子超载、氧化应激、神经炎症、细胞凋亡、脱髓鞘和胶质瘢痕形成等。这些复杂且相互交织的病理过程限制了传统治疗策略的疗效，因此亟需寻找安全、有效、可多靶点干预的新型治疗手段。
虎杖苷（PD）是从虎杖等植物中提取的天然活性成分，也是白藜芦醇的糖苷形式。与白藜芦醇相比，PD具有较好的水溶性、稳定性和生物利用度，并已被证实具有抗炎、抗氧化、抗凋亡和神经保护等多种药理作用。这些作用与SCI继发损伤的关键环节高度相关，使PD成为SCI治疗研究中值得关注的候选天然药物。
本综述系统总结了PD的药理学特征、SCI的病理生理机制、PD干预SCI的分子机制，以及提高PD生物利用度的新型递送策略和临床转化挑战。本文为天然活性成分用于SCI治疗提供了系统性的理论依据，也为后续药物递送系统开发和转化研究提供了新的思路。
02
图文摘要
03
文章亮点
由于其抗炎、抗氧化和抗凋亡特性，PD已被广泛应用于各种系统的常见疾病。
本文总结了PD在SCI治疗中的实验研究。
本文探讨了PD在SCI治疗中的挑战及可行策略。
04
文章简介
SCI的病理过程复杂，传统治疗方法难以同时覆盖多个继发损伤环节。PD作为一种来源于虎杖的天然活性成分，具有抗炎、抗氧化、抗凋亡和神经保护等药理作用。本文首先介绍了PD的来源、结构特点、药代动力学特征及其在多系统疾病中的治疗作用（图1）。
随后，文章系统梳理了SCI的病理生理过程。SCI可分为原发损伤和继发损伤，后者进一步涉及兴奋性毒性、离子失衡、线粒体功能障碍、氧化应激、炎症反应、细胞凋亡、脱髓鞘和胶质瘢痕形成等过程（图2）。基于这些病理环节，文章进一步总结了PD治疗SCI的核心机制：PD可通过激活抗氧化通路，减少活性氧（ROS）生成和脂质过氧化损伤；同时可抑制核因子κB（NF-κB）、诱导型一氧化氮合酶（iNOS）和NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3（NLRP3）炎症小体通路，从而减少炎症因子的释放并缓解神经炎症（图3–5）。
此外，文章还总结了PD对骨髓来源的间充质干细胞（BMSCs）的保护作用及其在细胞治疗中的潜在价值。PD可减轻过氧化氢诱导的BMSCs氧化损伤和凋亡，为PD联合干细胞治疗SCI提供了理论依据（图6）。最后，文章讨论了PD新型递送系统、联合治疗、临床试验及商业化转化面临的挑战，指出未来需要通过材料递送、药物组合和严谨的临床研究进一步推动PD在SCI治疗中的应用。
05
图文导读
图1虎杖苷（PD）的来源、结构特点及多系统疾病中的治疗作用机制。（A）PD可来源于葡萄、花生、红酒和巧克力等，其结构为白藜芦醇的糖苷形式。（B）PD在非酒精性脂肪性肝病、骨关节炎、帕金森病、动脉粥样硬化性心血管疾病和急性肾损伤等多种疾病中发挥潜在保护作用，主要涉及抗炎、抗氧化和抗凋亡等共同机制。GST：谷胱甘肽S-转移酶；HO-1：血红素加氧酶-1；NQO1：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（磷酸）醌氧化还原酶1；ROS：活性氧；mtROS：线粒体活性氧；TXNIP：硫氧还蛋白相互作用蛋白；IL：白细胞介素；TNF-α：肿瘤坏死因子-α；iNOS：诱导型一氧化氮合酶；COX-2：环氧化酶-2；NO：一氧化氮；PGE2：前列腺素E2；MDA：丙二醛；SOD：超氧化物歧化酶；PI3K：磷脂酰肌醇-3激酶；AKT：蛋白激酶B；AMPK：腺苷酸活化蛋白激酶；GPX4：谷胱甘肽过氧化物酶4。
图2 脊髓损伤（SCI）的主要病理生理学机制。（A）SCI由原发性机械损伤逐渐发展为急性期和慢性期继发损伤，涉及出血、细胞死亡、轴突断裂、炎症细胞浸润、脱髓鞘、细胞凋亡和胶质瘢痕形成。（B）损伤后谷氨酸异常释放可引发兴奋性毒性和离子失衡，导致钙离子过度内流、线粒体损伤和ROS增加。（C）线粒体功能障碍和ROS积累进一步诱导脂质过氧化，加重细胞膜破坏和细胞死亡。（D）炎症细胞与胶质细胞相互作用，持续释放炎症因子和损伤性物质，形成SCI后继发损伤的恶性循环。ATP：三磷酸腺苷。
图3 虎杖苷（PD）治疗脊髓损伤（SCI）的核心机制。PD可通过直接清除ROS和激活核因子E2相关因子2/抗氧化反应元件（Nrf2/ARE）通路增强抗氧化能力；同时，PD可抑制核因子κB（NF-κB）和NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3（NLRP3）炎症小体通路，减少炎症因子释放，从而减轻SCI后的氧化应激和神经炎症。Keap1：Kelch样ECH相关蛋白1；HO-1：血红素加氧酶-1；NQO1：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（磷酸）醌氧化还原酶1；SOD：超氧化物歧化酶；CAT：过氧化氢酶；IL：白细胞介素；TNF：肿瘤坏死因子；ASC：凋亡相关斑点样蛋白；IκB：NF-κB抑制蛋白。
图4 虎杖苷（PD）可通过激活核因子E2相关因子2/血红素加氧酶-1（Nrf2/HO-1）通路减轻大鼠SCI。PD可改善运动功能和脊髓组织形态，减轻氧化应激，减少细胞凋亡，并抑制小胶质细胞损伤。（A）PD对SCI后Basso-Beattie-Bresnahan（BBB）评分、脊髓干/湿重比及脊髓组织形态学的改善作用。（B）PD作用前后超氧化物歧化酶（SOD）和丙二醛（MDA）的释放变化。（C）PD对细胞凋亡的影响：TUNEL染色、Western blot检测。（D）Nrf2/HO-1通路相关蛋白及凋亡相关标志物的表达。（E）PD对BV2细胞凋亡的抑制作用。
图5 虎杖苷（PD）可通过抑制诱导型一氧化氮合酶（iNOS）和NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3（NLRP3）炎症小体通路，减轻脊髓损伤（SCI）后的小胶质细胞炎症反应。PD可改善运动功能和组织形态，降低一氧化氮及炎症因子释放，并抑制小胶质细胞中核因子κB（NF-κB）激活。（A）PD对SCI后Basso-Beattie-Bresnahan（BBB）评分、脊髓干/湿重比及脊髓组织形态学的改善作用。（B）PD对SCI大鼠NO生成的影响。（C）PD对白细胞介素-1β（IL-1β）、IL-6和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）产生的影响。（D）PD对脂多糖（LPS）刺激的BV2小胶质细胞中NF-κB活化的影响。（E）PD对LPS刺激的BV2小胶质细胞中NO产生的影响。
图6 虎杖苷（PD）可通过核因子E2相关因子2/抗氧化反应元件（Nrf2/ARE）通路保护骨髓来源间充质干细胞（BMSCs）免受氧化损伤。PD可改善过氧化氢诱导的BMSCs活力下降和细胞凋亡，清除ROS，且在一定浓度下不抑制BMSCs增殖，提示其在改善SCI后细胞治疗微环境方面具有潜在价值。（A）BMSCs形态的代表性图像及PD对暴露于过氧化氢（H₂O₂）的BMSCs细胞活力的影响。（B）PD减轻H₂O₂诱导的BMSCs凋亡。（C）PD不抑制BMSCs的增殖。（D）PD清除H₂O₂诱导产生的活性氧（ROS）。（E）PD部分通过Nrf2/ARE通路保护BMSCs免受H₂O₂诱导的细胞死亡。
作者简介
通讯作者
刘宏建，医学博士，郑州大学第一附属医院骨科主任医师，二级教授，博士生导师，博士后合作导师，河南省优秀专家。从事骨科临床、教学和科研30余年，包括脊柱退变性疾病、脊髓损伤、骨质疏松等方向研究。主持多项国家级及省级重大、重点科研项目，在骨科基础与临床转化研究方面具有丰富经验。
陈松峰，郑州大学第一附属医院骨科副主任医师、博士生导师，河南省临床医学科学家。主要研究方向为脊柱退变性疾病的分子机制及修复重建，聚焦脊柱疾病发病机制、组织修复与临床转化研究，主持国家自然科学基金及多项省级科研项目。
韩浩，医学博士，郑州大学第一附属医院骨科主治医师。长期从事脊柱退变性疾病、骨组织修复与生物材料转化研究，重点关注水凝胶、干细胞、外泌体及微环境调控在脊柱退变性疾病中的应用。
第一作者
王之烁，郑州大学第一附属医院骨科硕士研究生。主要从事脊柱退变性疾病、脊髓损伤及生物材料转化研究，参与多项骨科基础与转化医学研究工作。
张家明，郑州大学第一附属医院骨科硕士研究生。主要从事脊柱退变性疾病、脊髓损伤和天然药物干预机制相关研究。
近期阅读推荐
期刊简介
Journal of Pharmaceutical Analysis（JPA,《药物分析学报（英文）》）创刊于2011年，由教育部主管，西安交通大学主办，是国内第一本有关药物分析的专业英文学术期刊，JPA 始终秉承服务国家重大战略需求、建设世界一流科技期刊的办刊宗旨，重点报道药物发现与药品全生命周期质量控制的新理论、新技术、新方法，临床精准用药，以及药物与生物、人工智能等交叉领域的技术方法方面的最新研究成果，为全球药物研发和药品质量控制提供高水平的国际学术交流平台，持续推动药物分析学科以及药学领域的快速发展。
JPA目前已组建一支以主编贺浪冲教授为核心的国际化的学术团队和专业的编辑出版团队，已实现编委国际化、稿源国际化、同行评议国际化、读者国际化和出版国际化。已被SCIE、PubMed、Scopus、DOAJ、中国科学引文数据库（CSCD）及中国科技论文与引文数据库（中国科技核心期刊）等多种重要国际和国内数据库和评价体系定为刊源。JPA连续8年入选“中国最具国际影响力学术期刊”。2019年入选“中国科技期刊卓越行动计划”重点期刊，2024年入选“中国科技期刊卓越行动计划二期”英文领军期刊。2025年影响因子 11.2，位于全球药理学和药学类学术期刊第15位（15/356），继续稳居于Q1区前列。2026年新锐期刊分区表1区，Top期刊。
收稿范围
药物分析新技术、新方法，分析药理学，药物代谢与递送，中药与天然药物，生物传感，可视化分析，生物功能分析，生物技术药物，药物分析装备，人工智能应用
收稿栏目
原创论文、综述、快报、展望、观点、新闻、社评等
期刊官网
https://www.journals.elsevier.com/journal-of-pharmaceutical-analysis
投稿网址
https://www.editorialmanager.com/jpa/Default.aspx
供稿 | 王之烁
编辑 | 李 蕾
校对 | 朱丹丹
审核 | 王梦杰、马维娜
阅读原文
了解更多
