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Neuroprotective effects of the salidroside derivative SHPL-49 via the BDNF/TrkB/Gap43 pathway in rats with cerebral ischemia - 27/04/24

Doi : 10.1016/j.biopha.2024.116460 
Suxin You a, 1, Zhouyun Ma a, 1, Pei Zhang a, Wenwen Xu b, Changsen Zhan b, Nina Sang a, Jiazhen Xu a, Feiyun Wang a, Jiange Zhang a,
a The Research Center of Chiral Drugs, Innovation Research Institute of Traditional, Chinese Medicine (IRI), Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203, China 
b Shanghai Hutchison Pharmaceuticals Co., Ltd, Shanghai 201203, China 

Correspondence to: Innovation Research Institute of Traditional Chinese Medicine (IRI), Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203, China.Innovation Research Institute of Traditional Chinese Medicine (IRI), Shanghai University of Traditional Chinese MedicineShanghai201203China

Abstract

Ischemic stroke is a common intravascular disease and one of the leading causes of death and disability. The salidroside derivative SHPL-49, which we previously synthesized, significantly attenuates cerebral ischemic injury in a rat model of permanent middle cerebral artery occlusion. To explore the neuroprotective mechanism of SHPL-49, the effects of SHPL-49 on the expression levels of neurotrophic factors in neurons and microglia and the polarization of microglia were investigated in the present study. SHPL-49 activated the brain-derived neurotrophic factor (BDNF) pathway, decreased the number of degenerated neurons, and accelerated neurogenesis in rats with cerebral ischemia. In addition, SHPL-49 promoted the polarization of microglia toward the M2 phenotype to alleviate neuroinflammation. In BV2 cells, SHPL-49 upregulated CD206 mRNA and protein levels and inhibited CD86 mRNA and protein levels. SHPL-49 also increased neurotrophic factor secretion in BV2 cells, which indirectly promoted the survival of primary neurons after oxygen-glucose deprivation (OGD). Proteomics analysis revealed that SHPL-49 promoted growth-associated protein 43 (Gap43) expression. SHPL-49 enhanced synaptic plasticity and increased Gap43 protein levels via activation of the BDNF pathway in the OGD primary neuron model. These results indicate that SHPL-49 prevents cerebral ischemic injury by activating neurotrophic factor pathways and altering microglial polarization. Thus, SHPL-49 is a potential neuroprotective agent.

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Graphical Abstract




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We have a graphical abstract as shown in Fig. 10. (Line 2, Page 32)


We have a graphical abstract as shown in Fig. 10. (Line 2, Page 32)

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Highlights

This study aims to investigate-neuroprotective mechanism of SHPL-49 in pMCAO rats.
SHPL-49 exerts neuroprotective roles through BDNF/TrkB/Gap43 pathway.
SHPL-49can be used as a potential neuroprotective agent in clinical trials.

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Keywords : Salidroside derivative, BDNF, Microglia, Polarization, Neuroprotection


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