帕金森病（PD）是全球第二常见的神经系统疾病，影响着60岁以上人群的1%（Ou等人，2021年）。过去25年里，帕金森病的全球发病率翻了一番。帕金森病的症状包括震颤、平衡障碍、运动迟缓和僵硬（Bloem等人，2021年）。这些运动症状与黑质致密部（SNpc）中多巴胺能神经元的逐渐退化有关，导致纹状体多巴胺缺乏，而纹状体是参与自主运动的脑区（Ramesh & Arachchige，2023年）。基底节的功能障碍是运动障碍和言语障碍的主要原因（Sumarac等人，2024年）。
帕金森病还伴有非运动症状，如便秘、感觉障碍、失眠和神经精神症状（Radad等人，2023年）。运动症状仍然是帕金森病的主要临床诊断依据。这些症状源于体内平衡失调，其中氧化应激（OS）是一个重要因素。
氧化应激由过量的活性氧（ROS）产生或抗氧化防御机制受损引起（Afzal等人，2023年）。在中枢神经系统（CNS）中，小胶质细胞和线粒体复合物I和III是ROS的主要来源（Afzal等人，2023年）。ROS失衡可导致神经元损伤和细胞死亡（Afsheen等人，2022年）。氧化应激在帕金森病的病理生理学中起核心作用，其驱动因素包括基因突变、线粒体功能障碍、多巴胺（DA）自氧化、铁积累和神经炎症，从而导致ROS过度产生（Dorszewska等人，2021年）。黑质（SN）中的多巴胺能神经元由于高能量需求和有限的抗氧化酶而特别脆弱（Afzal等人，2023年）。在帕金森病中，单胺氧化酶（MAO）对DA的代谢以及细胞质中的自氧化会产生ROS，进一步加剧氧化应激，促进神经退行性和DA缺乏，这是帕金森病运动障碍的基础（Dorszewska等人，2021年）。
线粒体对多种生物功能至关重要，包括三磷酸腺苷（ATP）的产生、钙稳态、脂质合成和凋亡调节，由于神经元的高能量需求，它们对线粒体依赖性很强（Zhou，2020年）。线粒体电子传递链（ETC）在产生ATP的同时也会生成ROS（Moon & Paek，2015年；Zuo & Motherwell，2013年）。由于基因突变（例如α-突触核蛋白、LRRK2、parkin和PINK1）或毒素暴露，线粒体复合物（尤其是复合物I）的功能障碍会破坏ATP合成、钙稳态和线粒体自噬，从而导致帕金森病中的氧化应激和神经退行性变（Dong-Chen等人，2023年）。天然（如酚类、黄酮类）和合成（如CoQ10）抗氧化剂在对抗氧化应激和保护线粒体功能方面显示出潜力，临床和临床前研究表明它们有助于保护多巴胺能神经元并延缓帕金森病的进展（Jiang等人，2020年）。
神经元死亡在细胞增殖过程中以及受到损伤、感染或遗传异常等病理条件刺激时自然发生，主要通过凋亡和坏死途径（Erekat，2018年）。凋亡是一种受调控的、依赖能量的过程，其特征是细胞收缩、脱氧核糖核酸（DNA）片段化以及凋亡小体的形成，这些小体会被吞噬而不引发炎症（Erekat，2018年）。凋亡通过外在（死亡受体介导）或内在（线粒体应激诱导）途径进行，两者都涉及执行凋亡级联反应的caspases（Mustafa等人，2024年）。相比之下，坏死是一种不受控制的细胞死亡过程，由严重应激触发，导致细胞裂解、膜破裂和炎症反应（Hajibabaie等人，2023年；Niemann & Rohrbach，2016年）。坏死性凋亡是一种程序性坏死形式，当凋亡信号被抑制时发生，激活受体相互作用蛋白激酶（RIPK1和RIPK3）和混合谱系激酶结构域蛋白（MLKL），导致细胞破裂和炎症（Dhuriya & Sharma，2018年）。在帕金森病等神经退行性疾病中，凋亡、坏死和坏死性凋亡共同导致神经元损伤，炎症标志物升高和线粒体功能障碍在疾病进展中起重要作用（Cui等人，2021年）。
植物一直是治疗人类疾病的药物化合物的重要来源。最近的研究重点在于标准化草药疗法并探索其药理潜力（Wang等人，2023年）。Catha edulis（Vahl）Forssk. Ex Endl.，俗称卡特草，是一种属于卫矛科的小型常绿灌木，原产于非洲和也门（Al-Motarreb等人，2002年）。它可以长到2–3米高，具有细长的树干、光滑的树皮和深锥形的根系（Lamina，2010年）。嫩叶有光泽，呈卵状剑形，呈红绿色，成熟后变为黄绿色。该植物开出小白花，排列在腋生花序上，并结出含有假种皮的蒴果（Magnavacca等人，2024年）。卡特草是一种兴奋剂，可提高精神警觉性并用于治疗肥胖和抑郁等疾病，但存在依赖性和心血管问题等风险（Alfaifi等人，2017年）。其活性成分卡西因、卡西酮和去甲肾上腺素具有类似安非他明的兴奋作用（Ye等人，2021年）。
Datura stramonium L.，俗称颠茄或刺苹果，是一种属于茄科的一年生草本植物，原产于北美（Mishra，2018年）。通常高度约为1米，具有淡绿色、直立分枝的茎。叶子呈椭圆形，边缘有深锯齿，上表面为深绿色，下表面颜色较浅（Yadav等人，2021年）。该植物开出大型喇叭形花朵——通常是白色的，偶尔带有淡紫色——并形成带刺的卵形蒴果，成熟后裂开释放大量扁平的黑色种子（Stafford等人，2005年）。它在非洲广泛用于治疗呼吸系统疾病和伤口，含有有毒但具有治疗价值的生物碱，如阿托品和东莨菪碱（Bussmann等人，2020年；Mishra，2018年）。这些化合物是竞争性毒蕈碱受体拮抗剂，在控制剂量下可用于治疗帕金森病等症状（Soni等人，2012年）。
多年来，包括细胞系和动物模型在内的临床前模型在理解帕金森病等疾病的病因和发病机制方面发挥了关键作用（Ke等人，2021年）。SH-SY5Y细胞来源于人神经母细胞瘤，因其多巴胺能特性、神经元标记物的表达以及能够模拟帕金森病的关键特征（如氧化应激、线粒体功能障碍和多巴胺能信号传导）而被广泛用于帕金森病研究（Cetin等人，2022年；Falkenburger等人，2016年）。6-羟基多巴胺（6-OHDA）等神经毒素常被用来模拟帕金森病样病理，通过靶向多巴胺能神经元并诱导氧化应激（Cetin等人，2022年）。6-羟基多巴胺通过多巴胺转运蛋白进入细胞，随后发生自氧化并产生ROS，导致线粒体功能障碍、ATP生成减少和凋亡（Tamuli等人，2025年）。尽管SH-SY5Y细胞需要分化才能模拟成熟神经元，但其未分化状态为研究细胞毒性和细胞保护提供了可靠的平台（Lopez-Suarez等人，2022年）。
计算机模拟对接（或分子对接）是一种计算技术，用于模拟配体与目标蛋白之间的相互作用，估计结合亲和力并确定受体位点内的理想取向（Agu等人，2023年；Lemos等人，2018年）。这种方法在帕金森病研究中特别有价值，因为它有助于识别和优化针对DA受体（D1和D2）的药物，这些受体影响帕金森病的运动功能障碍（Kawahata等人，2024年）。通过预测配体-受体相互作用，计算机模拟对接可以加速药物开发，优先选择有前景的候选药物进行实验测试，同时减少广泛筛选的需要（Mathur等人，2024年）。它还提供了关于受体调节的见解，有助于设计改善帕金森病结果的靶向疗法（Agu等人，2023年）。
本研究的目的是利用SH-SY5Y人神经母细胞瘤细胞系作为模型，确定Catha edulis和Datura stramonium的粗提物及其组分对帕金森病相关特定作用机制的影响。
