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成体神经干细胞和神经发生对大脑的认知功能和情绪调控有重要作用。在衰老、神经退行性疾病和处于长期压力的情况下,神经干细胞增殖以及神经发生产生异常,这与认知功能衰退以及精神疾病的发生密切相关。石菖蒲是一种传统益智中药,至今仍被沿用于治疗神经退行性疾病的复方中。我们发现石菖蒲总提物能够促进神经干细胞的增殖。正常小鼠、年老小鼠和转基因阿尔兹海默症(Alzheimers disease,AD)小鼠口服石菖蒲后,海马中的神经干细胞增殖和神经发生水平增强;年老小鼠的认知能力明显提高。通过组分分离,我们找到石菖蒲中的两个主要活性成分,α-细辛醚和β-细辛醚。进一步的机制研究表明,石菖蒲和细辛醚能够激活对神经发生起关键作用的ERK级联反应,而对Akt信号通路没有影响。抑制ERK信号通路能够阻断石菖蒲和细辛醚促进神经干细胞增殖的作用。这些研究结果表明,石菖蒲和细辛醚在对抗衰老和治疗衰老相关神经退行性疾病中具有潜在的临床价值。 为进一步开发天然产物来源的再生性治疗药物,并拓展其可能的临床应用前景,我们将细辛醚和另一种已知促进神经发生的天然化合物进行结构改造和共价连接。得到的拼合化合物CG402也具有促进神经干细胞增殖和神经发生的作用。通过慢性温和应激诱导小鼠抑郁症模型,我们发现CG402能够减轻小鼠抑郁样行为表现。进一步机制研究表明,CG402不仅能够快速激活ERK级联反应,还能够促进生长因子EGF的表达。抑制ERK或EGFR信号通路能够减弱CG402促进神经干细胞增殖的作用。这些研究结果表明,CG402是一种具有潜力的抗抑郁药。由此可见,中药石菖蒲中的天然化合物细辛醚及其衍生物可以作为潜在的再生性治疗药物,为治疗衰老相关的神经退行性疾病和抑郁症提供新的策略。