بررسی مکانیسم اثر بهبودبخش کروسین بر آسیب سلول‌های عصبی HT22 ناشی از آرسنیک تری‌اکسید بر پایه فارماکولوژی شبکه‌ای و اعتبارسنجی برون‌تنی (in vitro)

زمینه
این مطالعه با هدف بررسی اثر محافظتی کروستین بر آسیب سلول‌های عصبی HT22 ناشی از آرسنیک تری‌اکسید (ATO) و مکانیسم مولکولی آن انجام شد. پیش‌بینی‌های اولیه حاصل از فارماکولوژی شبکه‌ای نشان می‌دهد که اثر محافظت عصبی کروستین حوزه‌های گسترده‌ای را در بر می‌گیرد، از جمله تنظیم استرس اکسیداتیو، مهار التهاب و مداخله در آپوپتوز.
روش‌ها
از روش‌های فارماکولوژیک برای بررسی نظام‌مند اهداف بالقوه و مکانیسم‌های مولکولی اصلی اثر محافظت عصبی کروستین استفاده شد؛ مدلی از آسیب عصبی ناشی از ATO در سلول‌های عصبی HT22 ایجاد گردید؛ در آزمایش‌های سلولی برون‌تنی (in vitro)، اثر مهاری کروستین بر استرس شبکه آندوپلاسمی سلولی سنجیده شد؛ همبستگی میان اثر محافظت عصبی کروستین و فعال‌سازی مسیر Nrf2/HO-1 تأیید گردید؛ شاخص‌های مورد سنجش شامل غلظت یون کلسیم درون‌سلولی ([Ca2⁺]i)، سطح استرس اکسیداتیو، میزان آپوپتوز سلولی، تولید گونه‌های فعال اکسیژن (ROS)، سطح بیان فاکتورهای التهابی و سطوح بیان پروتئین‌های مرتبط با مسیر Nrf2/HO-1 بود.
نتایج
تحلیل‌های فارماکولوژیک تأیید کرد که کروستین دارای پتانسیل محافظت عصبی چندجانبه در برابر سمیت عصبی ناشی از ATO است و اثرات آن فرآیندهای پاتولوژیک کلیدی مانند استرس اکسیداتیو، پاسخ التهابی و آپوپتوز سلولی را پوشش می‌دهد؛ پس از مداخله با کروستین، سطح [Ca2⁺]i، میزان استرس اکسیداتیو، نرخ آپوپتوز سلولی، تولید ROS و سطوح فاکتورهای التهابی در سلول‌های عصبی HT22 به‌طور معنی‌داری کاهش یافت؛ درمان با کروستین توانست سطوح بیان پروتئین‌های مرتبط با مسیر Nrf2/HO-1 را به‌طور مؤثری تنظیم کند.
نتیجه‌گیری
کروستین اثر محافظت عصبی قابل‌توجهی بر آسیب سلول‌های عصبی HT22 ناشی از ATO دارد. مکانیسم عمل آن ممکن است شامل مقابله با استرس اکسیداتیو، جلوگیری از آپوپتوز سلولی و مهار پاسخ التهابی باشد و این اثر محافظتی احتمالاً از طریق فعال‌سازی مسیر سیگنال‌دهی Nrf2/HO-1 حاصل می‌شود.

Background
This study aims to explore the protective effect of crocin on arsenic trioxide (ATO)-induced HT22 nerve cell damage and its molecular mechanism. Preliminary predictions from network pharmacology indicate that the neuroprotective effect of crocin involves a wide range of areas, including the regulation of oxidative stress, inhibition of inflammation, and intervention in apoptosis.
Methods
Pharmacology methods were used to systematically explore the potential targets and core molecular mechanisms of crocin’s neuroprotective effect; An ATO-induced neuronal damage model was established in HT22 nerve cells; In in vitro cell experiments, the inhibitory effect of crocin on cellular endoplasmic reticulum stress was detected; The correlation between the neuroprotective effect of crocin and the activation of the Nrf2/HO-1 pathway was verified; The detection indicators included: intracellular calcium ion concentration ([Ca2⁺]i), oxidative stress level, cell apoptosis rate, reactive oxygen species (ROS) production, inflammatory factor expression level, and the expression levels of Nrf2/HO-1 pathway-related proteins.
Results
Pharmacology analysis confirmed that crocin has multi-dimensional neuroprotective potential against ATO-induced neurotoxicity, with its effects covering key pathological processes such as oxidative stress, inflammatory response, and cell apoptosis; After crocin intervention, the [Ca2⁺]i level, oxidative stress degree, cell apoptosis rate, ROS production, and inflammatory factor levels in HT22 nerve cells were significantly reduced; Crocin treatment could effectively regulate the expression levels of Nrf2/HO-1 pathway-related proteins.
Conclusion
Crocin has a significant neuroprotective effect on ATO-induced HT22 nerve cell damage. Its mechanism may involve anti-oxidative stress, anti-cell apoptosis, and inhibition of inflammatory response, and this protective effect is likely achieved by activating the Nrf2/HO-1 signaling pathway.