《Injury》：Pycnogenol attenuates oxidative stress and neuroinflammation, enhancing structural and functional recovery after sciatic nerve crush injury in rats
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该研究通过电生理、生化及病理学综合评估，发现Pycnogenol?能显著改善坐骨神经 crush 损伤后神经再生，降低IL-1β、IL-6、TNF-α等炎症因子，提升抗氧化能力，并减少ΔMTC值，支持其作为外周神经修复辅助疗法的潜力。
作者：Hünkar ?a?da? Bayrak、Mustafa Din?、Recep Karasu、Bekir Karag?z、Mehmet Emre Top?u、?mer Cevdet Soydemir
土耳其布尔萨市健康科学大学布尔萨高级专科研究医院
摘要
背景
周围神经损伤常常导致功能恢复不完全，这主要是由于继发性氧化应激和神经炎症阻碍了神经再生。Pycnogenol?是一种标准化的法国海松树皮提取物，富含原花青素，具有强大的抗氧化和抗炎作用，因此可能对神经再生有益。本研究旨在通过综合评估组织病理学、生化和功能性电生理学结果，全面探讨Pycnogenol?在大鼠坐骨神经挤压模型中的神经再生潜力。
方法
在一项随机、盲法、对照研究中，20只雄性Wistar大鼠接受了坐骨神经挤压损伤。这些大鼠被分为两组：一组接受腹腔注射Pycnogenol?（20毫克/千克/天），另一组接受等体积的生理盐水，持续28天。通过测量基线和第28天的运动阈值电流（MTC）来评估功能恢复情况。使用半定量0–3评分标准对神经切片（H&E染色和Masson三色染色）进行组织病理学评估，包括轴突完整性、髓鞘完整性、施万细胞反应、纤维化、炎症浸润和血管变化。通过ELISA检测神经匀浆液中的促炎细胞因子（IL-1β、IL-6、TNF-α），并利用总抗氧化状态（TAS）、总氧化状态（TOS）和氧化应激指数（OSI）来评估氧化还原平衡。
结果
与对照组相比，Pycnogenol?治疗组的所有组织病理学评分均显著改善（总分为7.20 ± 0.79 vs 11.70 ± 2.63；p < 0.001）。Pycnogenol?组中的促炎细胞因子显著降低（IL-1β：17.74 ± 3.55 vs 34.38 ± 3.04 pg/毫克蛋白质；IL-6：14.49 ± 2.52 vs 25.45 ± 2.72；TNF-α：12.94 ± 1.90 vs 24.24 ± 3.18；所有p < 0.001）。氧化还原平衡有所改善，TAS升高（0.149 ± 0.016 vs 0.106 ± 0.020 mmol Trolox/毫克蛋白质），而TOS和OSI降低（p < 0.001）。在电生理学方面，Pycnogenol?治疗组的大鼠恢复情况更好，ΔMTC显著降低（0.268 ± 0.035 vs 0.534 ± 0.053 mA；p < 0.001）。
结论
系统性地给予Pycnogenol?可以通过同时减轻氧化应激和炎症、保护神经结构、改善局部分子环境以及促进功能性电生理学恢复，从而增强坐骨神经挤压损伤后的多维度恢复，这一点通过降低运动阈值电流得到体现。这些发现支持其作为周围神经修复辅助疗法的潜力。
引言
尽管显微外科修复技术有所进步，但周围神经损伤（PNIs）仍然是常见的临床问题，常常导致功能恢复不完全[1]、[2]、[3]、[4]、[5]、[6]、[7]。周围神经系统的固有再生能力有限，且高度依赖于局部微环境[8]、[9]、[10]、[11]、[12]、[13]。神经损伤后，一系列生物学事件（包括Wallerian变性、施万细胞激活、巨噬细胞浸润和轴突生长）决定了恢复的程度[8]、[9]、[14]、[15]、[16]、[17]、[18]。然而，损伤段的过度氧化应激和慢性炎症会损害这些修复过程，导致轴突丢失、脱髓鞘和纤维化[3]、[9]、[19]、[20]、[21]、[22]、[23]、[24]、[25]。
周围神经损伤会引发一系列复杂的生物学反应，包括炎症和氧化途径的同步激活。组织破坏会导致活性氧（ROS）和活性氮物种（RNS）的过度生成，从而引发脂质过氧化、线粒体功能障碍和DNA氧化损伤[24]、[26]、[27]、[28]、[29]、[30]、[31]。这些氧化还原紊乱会加剧局部炎症反应，导致促炎细胞因子（如IL-1β、TNF-α和IL-6）的水平升高，而这些因子会加重神经组织损伤[20]、[32]、[33]、[34]、[35]、[36]、[37]、[38]。升高的细胞因子水平会促进施万细胞凋亡，破坏细胞骨架结构，并加速细胞外基质的降解，共同形成不利于轴突延长和再髓鞘形成的微环境[39]、[40]、[41]、[42]、[43]、[44]。因此，氧化应激和促炎介质之间的协同作用是神经再生受阻的核心病理机制，强调了减少氧化负担和调节炎症信号传导策略的治疗重要性[45]、[46]、[47]、[48]、[49]、[50]。
许多抗氧化和抗炎化合物（如N-乙酰半胱氨酸、α-硫辛酸、姜黄素和白藜芦醇）已被研究用于减轻氧化损伤和支持周围神经修复[51]、[52]、[53]、[54]。这些化合物可以减少脂质过氧化，提高抗氧化酶活性，并调节细胞因子的产生，从而在实验模型中改善组织学和功能恢复[52]、[55]、[56]、[57]、[58]。然而，尽管临床前结果令人鼓舞，但由于药代动力学的变异性、生物利用度的限制以及治疗效果的不稳定性，它们的临床应用仍受到限制，因此仍需探索具有互补作用机制的安全、天然来源的化合物。
Pycnogenol?是一种标准化的法国海松（Pinus pinaster）树皮提取物，富含原花青素、儿茶素和酚酸，具有强大的抗氧化和抗炎特性[59]、[60]、[61]。它可以清除活性氧，减少脂质过氧化，增强内源性抗氧化防御机制（如超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶），同时还能抑制过量的促炎细胞因子生成[62]、[63]、[64]、[65]、[66]。Pycnogenol?在心血管、代谢和炎症性疾病中显示出治疗效果，通过改善内皮功能和降低全身氧化应激[67]、[68]、[69]。此外，临床前数据表明，Pycnogenol?在脑缺血和脊髓损伤模型中具有神经保护作用，可以减轻神经元损失并促进功能恢复[70]、[71]、[72]、[73]。Nayak等人的最新研究[74]提供了初步证据，表明Pycnogenol?可能有助于改善坐骨神经挤压损伤后的功能恢复和组织形态。然而，关于Pycnogenol?如何调节周围神经再生的关键分子机制（特别是局部组织氧化还原平衡、促炎细胞因子网络及其对轴突电生理功能的直接影响）的详细机制仍不够明确。值得注意的是，该研究未包括神经传导的评估，而这是周围神经再生研究中的关键功能指标。
在此背景下，本研究旨在通过综合评估框架，全面探讨Pycnogenol?在大鼠坐骨神经挤压模型中的神经再生潜力。通过量化结构组织病理学指标、氧化和炎症状态的生化标志物以及功能性电生理学测量结果，来阐明Pycnogenol?的多方面作用。我们假设Pycnogenol?可以减轻局部氧化和炎症负担，从而保护组织完整性并增强再生轴突的功能兴奋性。
实验设计和伦理批准
本研究采用对照、随机、平行组设计，以探讨Pycnogenol?在大鼠坐骨神经挤压损伤模型中的治疗效果。实验获得了大学附属实验动物研究中心的伦理批准（机构动物护理和使用委员会决定编号：2025–05/10，日期为2025年4月8日），所有程序均符合NIH实验室动物护理和使用指南以及ARRIVE 2.0指南[75]、[76]。
组织病理学发现
组织病理学评估显示，与对照组相比，Pycnogenol?治疗组具有明显的结构保护作用。在H&E染色切片中，治疗组的轴突排列整齐，髓鞘完整，呈现为紧密的同心层状结构，施万细胞分布正常，细胞核沿神经纤维排列（图2A、B）。相比之下，对照组则表现出明显的轴突变性。
讨论
本研究表明，系统性地给予Pycnogenol?可以显著增强大鼠坐骨神经挤压损伤后的多维度恢复。我们的综合评估涵盖了组织病理学、生化和功能领域，结果表明28天的Pycnogenol?治疗：（1）显著减轻了所有评估参数下的神经结构损伤——包括轴突和髓鞘完整性、施万细胞反应、纤维化、炎症等
结论
总之，这项综合的多模态研究提供了强有力的临床前证据，表明Pycnogenol?显著增强了周围神经挤压损伤后的关键再生过程。通过同时减轻氧化应激和炎症，它将损伤后的微环境从抑制状态转变为更有利于再生的状态。总体而言，这些发现支持Pycnogenol?不仅是一种保护性物质，而且是一种具有进一步研究价值的促再生候选物。
作者贡献
H?B负责研究的构思和设计，执行所有外科手术，进行数据分析并撰写手稿。MD参与实验计划、围手术期管理和方法学开发。RK协助动物护理、术后随访和数据集整理。BK参与结果解释并提供科学审阅。MET负责组织病理学制备、显微评分和组织学图谱制作。
作者贡献声明
Bayrak Hünkar ?a?da?：撰写初稿、可视化、验证、项目管理、方法学设计、研究实施、数据分析、概念化。Mehmet Emre Top?u：资源提供、研究协助。Bekir Karag?z：可视化、软件使用、数据分析。?mer Cevdet Soydemir：撰写、审稿与编辑、验证、研究协助。Recep Karasu：撰写、审稿与编辑、资源提供、研究协助。Mustafa Din?：撰写、审稿与编辑、验证、监督。
伦理批准和参与同意
所有动物实验均获得了Uludag大学地方动物伦理委员会的批准（决定编号：2025–05/10，日期为2025年4月8日；土耳其布尔萨），符合机构规定和NIH实验室动物护理和使用指南。本研究中未使用人类参与者或人类来源的数据。
出版同意
不适用。
关于手稿制作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明
在手稿制作过程中，作者使用了生成式AI工具进行语言编辑和风格优化。作者审查并编辑了内容，并对工作的完整性负全责。
资助
作者未收到本研究、作者身份或手稿发表的任何财务支持。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
作者感谢Uludag大学实验研究中心在动物饲养和程序支持方面的技术协助。同时，也感谢参与生化样本处理和切片制作的实验室工作人员的宝贵贡献。
