Los logros técnicos de Zhang Juntian.
A finales de los años 1970 y principios de los años 1980, había una gran brecha entre el nivel de investigación científica de mi país y el nivel científico internacional, especialmente en la investigación en neurofarmacología. Zhang Juntian dedicó toda su energía a la investigación en neurofarmacología y comenzó a estudiar los efectos de los fármacos sobre las funciones de aprendizaje y memoria y los mecanismos de acción de los fármacos. Posteriormente llevó a cabo investigaciones contra el envejecimiento y el Alzheimer, haciendo importantes contribuciones al vigoroso desarrollo de la investigación en neurofarmacología. mi país.
En la década de 1980, China no sólo estaba rezagada en investigación científica, sino que también tenía muy poca inversión en investigación científica debido a limitaciones económicas. Con el fin de ahorrar fondos de investigación y promover verdaderamente el desarrollo de la neurofarmacología en mi país, Zhang Juntian cooperó con personal técnico y de ingeniería relevante para mejorar y producir una variedad de instrumentos y equipos especiales para la investigación de neurofarmacología, como plataformas de salto, refugios oscuros, Y Laberintos en forma de laberinto, laberintos acuáticos de Morris, etc. Todo esto está automatizado o informatizado. El desarrollo exitoso de estos instrumentos y equipos no solo ha ahorrado mucho dinero para la investigación en neurociencia en nuestro país y ha mejorado el nivel de investigación, sino que también ha promovido estos instrumentos y equipos en todo el país y ha sido ampliamente utilizado, lo que ha promovido en gran medida el desarrollo de Neurofarmacología en nuestro país.
En el trabajo de investigación, el equipo de investigación dirigido por Zhang Juntian ha establecido una variedad de métodos técnicos avanzados, como la tecnología de medición LTP, que se puede medir y registrar a través de cortes de cerebro del hipocampo o en animales anestesiados y despiertos. Al mismo tiempo, se han establecido más de 10 modelos de trastornos de la memoria, que también se utilizan ampliamente en la investigación de neurofarmacología. Estos métodos técnicos, modelos de investigación y planes de investigación no sólo son reconocidos y aplicados por la comunidad académica, sino que también son utilizados por la Administración Estatal de Productos Médicos para evaluar nuevos medicamentos y el Ministerio de Salud para evaluar alimentos saludables.
El ginseng es una perla deslumbrante en el tesoro de la medicina tradicional china y es conocido como el "Rey de la Medicina Tradicional China". Durante décadas se han realizado investigaciones nacionales y extranjeras sobre la química y farmacología del ginseng, y los artículos publicados son como carpas crucianas cruzando el río. Sin embargo, después de la investigación y el análisis, la mayoría de los estudios utilizaron preparaciones crudas de ginseng o saponinas totales de ginseng, pero el contenido de la investigación se mantuvo en el nivel farmacológico general y aún no ha mostrado el "estilo rey" del ginseng. El laboratorio dirigido por Zhang Juntian toma como objeto de investigación los monómeros de saponina de ginseng y se centra principalmente en el efecto de "mejorar la inteligencia y prolongar la vida". Después de más de diez años de arduo trabajo, más de 10 estudiantes de doctorado, estudiantes postdoctorales y estudiantes avanzados han participado en el trabajo y se han logrado una serie de resultados avanzados.
Estudios conductuales y electrofisiológicos han demostrado que los ginsenósidos Rg1 y Rb1 pueden promover todo el proceso de la memoria (adquisición, consolidación y reproducción de la memoria) e inducir la formación de LTP (potenciación sináptica a largo plazo). Para encontrar el objetivo de acción, se estudiaron Rg1 y Rb1 mediante experimentos de unión de ligandos radiactivos y se observaron casi 10 receptores de neurotransmisores centrales, pero no se encontró ningún efecto del ginseng, por lo que esta investigación se archivó temporalmente. En ese momento, avanzaban las investigaciones sobre la regulación bidireccional de la temperatura corporal mediante el ginseng. Los experimentos han demostrado que los ginsenósidos Rg1 y Rb1 pueden restaurar la temperatura corporal normal, ya sea un aumento de la temperatura corporal (causado por la inyección intravenosa de dopamina) o una disminución de la temperatura corporal (causada por la inyección intraperitoneal de reserpina) o un aumento de la temperatura corporal. primero y luego una disminución (provocada por endotoxina bacteriana). Inspirándose en el papel del ginseng en la regulación de la temperatura corporal, Zhang Juntian planteó la hipótesis de que los ginsenósidos no pueden unirse específicamente a los receptores del sistema nervioso central. ¿Pueden regular la producción de receptores? Después de la administración continua durante 5 días, Rg1 y Rb1 aumentaron en gran medida la densidad de los receptores centrales de colina M y, al mismo tiempo, mejoraron la actividad de la colina acetiltransferasa, lo que llevó a un aumento en la síntesis de acetilcolina. La teoría existente es que la cantidad de receptores de colina M depende del contenido de acetilcolina en el cerebro, es decir, cuanto menor es el contenido de acetilcolina, mayor es la cantidad de receptores y viceversa. Los ginsenósidos Rg1 y Rb1 no solo aumentan la síntesis y el contenido cerebral de acetilcolina, sino que también aumentan la cantidad de receptores de colina M. Este hecho desafía las teorías existentes y proporciona una base experimental para estudiar el mecanismo del ginseng que mejora las funciones de aprendizaje y memoria.
Después de la publicación del resultado de esta investigación, despertó gran interés entre muchos académicos extranjeros, el académico canadiense Benisin y otros lo repitieron nuevamente y obtuvieron el mismo resultado. En esta línea de pensamiento, el académico japonés Hiroshi Watanabe observó que los ginsenósidos pueden aumentar la densidad del receptor de dopamina. Esta investigación se realizó en el laboratorio de Zhang Juntian. Después de cuatro semanas de administración continua de Rg1 y Rb1 a ratones destetados, se descubrió que el peso del cerebro de los animales y el grosor de la corteza cerebral aumentaban significativamente.
El análisis cuantitativo de las sinapsis en muestras de microscopía electrónica mostró que Rg1 y Rb1 podrían aumentar significativamente el número de sinapsis en la capa superior de células piramidales en el área CA3 del hipocampo. Un experimento con ratas adultas demostró que después de alimentar a Rg1 durante varios días, la LTP mejoraba y el número de terminales de fibras nerviosas cubiertas de musgo en la circunvolución dentada del hipocampo aumentaba significativamente. Los resultados anteriores revelan que el ginseng puede promover el desarrollo y la neuroplasticidad del tejido nervioso animal, lo cual es un nuevo descubrimiento en la investigación del ginseng. Especialmente en 2002, se descubrió que el ginsenósido Rg puede promover la expansión y diferenciación de las células madre del cerebro adultas en neuronas, lo que fue el primer descubrimiento en el mundo.
La investigación sobre el ginseng siempre ha recibido amplia atención por parte de los países orientales y occidentales. Cada 4 o 5 años se celebra un simposio internacional sobre la investigación del ginseng. Los participantes proceden de decenas de países y suman más de mil personas. Cada reunión invita a presentar informes de 4 a 8 científicos que han realizado importantes contribuciones a la investigación del ginseng. Zhang Juntian fue invitado a participar en el 6º y 7º Simposio Internacional sobre Investigación del Ginseng en 1993 y 1998 respectivamente, y presentó en la conferencia los resultados de su investigación fueron reconocidos por sus pares internacionales.
Los radicales libres están estrechamente relacionados con el envejecimiento y la enfermedad de Alzheimer. Los radicales libres están involucrados en diversos cambios patológicos en la enfermedad de Alzheimer, como la deposición del péptido β-amiloide (Aβ), los ovillos neurofibrilares y la aparición y desarrollo de la apoptosis. Por lo tanto, se considera que la producción excesiva de radicales libres es una causa. de la enfermedad de Alzheimer. La "intersección" de varios cambios patológicos en la enfermedad de Alzheimer. Los antioxidantes conocidos incluyen vitamina E, vitamina C, manitol, selenio, etc. ¿Se pueden aislar ingredientes activos antioxidantes más fuertes y distintivos de las hierbas medicinales chinas? Después de más de 10 años de detección e investigación, el profesor Zhang Juntian y sus estudiantes de posgrado finalmente descubrieron que el ácido salvianólico extraído de Salvia miltiorrhiza tiene fuertes actividades antioxidantes y eliminadoras de radicales libres, y fue incluido como proyecto "1035" por el Ministerio de Ciencia y Tecnología. Tecnología. El ácido salvianólico A y B en el ácido salvianólico tienen un fuerte efecto inhibidor sobre la peroxidación lipídica microsomal del hígado y el cerebro causada por la vitamina C-NADPH y la cisteína Fe2+, y su actividad antioxidante es 100 veces más fuerte que la de la vitamina E. Más de una vez, Puede eliminar los radicales libres de oxígeno, especialmente los radicales libres de hidroxilo.
La fitoterapia china contiene muchos principios activos antioxidantes. ¿Cuáles son sus usos prácticos? ¿Para qué enfermedades se puede utilizar? En particular, ¿puede realmente prevenir y tratar la enfermedad de Alzheimer? Este ha sido uno de los temas candentes discutidos en varias conferencias académicas. En este sentido, Zhang Juntian realizó una investigación exploratoria y los resultados mostraron que el ácido salvianólico no solo puede inhibir la apoptosis de las células nerviosas inducida por Aβ1-40, sino que también inhibe la agregación y fibrosis de Aβ1-40. Se informa que la principal toxicidad de Aβ se manifiesta en dos aspectos: uno causa un desequilibrio en la homeostasis del calcio intracelular y el otro causa la apoptosis de las células nerviosas. Sin embargo, sólo el Aβ condensado y fibrilar produce toxicidad. Los resultados experimentales anteriores sugieren sin duda que el ácido salvianólico puede tener efectos anti-Alzheimer.
Las mitocondrias son el principal lugar donde se produce la energía y son llamadas las “centrales eléctricas” del cuerpo humano. La producción de ATP requiere el consumo de una gran cantidad de oxígeno, y aproximadamente entre el 1% y el 2% del oxígeno forma radicales libres. Un exceso de radicales libres ataca primero la membrana mitocondrial, causando daños a la estructura y función mitocondrial. Por tanto, el daño mitocondrial se considera un factor importante en la patogénesis de la enfermedad de Alzheimer. La lesión por isquemia-reperfusión cerebral reduce la función respiratoria mitocondrial, la actividad de los complejos I y IV, el potencial de membrana disminuye o desaparece y aumenta la liberación de citocromo C. El laboratorio de Zhang Juntian ha demostrado que el ácido salvianólico puede antagonizar los cambios anteriores. La visión popular actual sobre la apoptosis es: mutación del gen Bax → el potencial de la membrana mitocondrial cambia o desaparece → aumento de la liberación de citocromo C → aumento de la activación de genes relacionados con la apoptosis → aumento de Bax → expresión de caspasa → apoptosis. El ácido salvianólico ejerce efectos antiapoptóticos al inhibir este mecanismo.
Los resultados de la investigación anterior muestran claramente que la medicina tradicional china contiene compuestos antioxidantes altamente activos, que tienen efectos eliminadores de radicales libres más fuertes que los antioxidantes comúnmente utilizados actualmente en la práctica clínica. Esto proporciona una base para la aplicación del ácido salvianólico. en la prevención y tratamiento de la enfermedad de Alzheimer Proporciona cierta base científica.
La quiralidad es una de las propiedades básicas de la naturaleza. Un par de enantiómeros que no pueden superponerse en el espacio y son imágenes especulares entre sí, como las manos humanas izquierda y derecha, se llama quiralidad. La asimetría molecular desempeña un papel clave en las ciencias de la vida, ya que se logra una variedad de funciones biológicas importantes generando reconocimiento molecular mediante una coincidencia quiral estricta. Por ejemplo, sólo los aminoácidos con configuración S, pero no los aminoácidos con configuración R, pueden sintetizar proteínas en el cuerpo. La mayoría de los productos naturales y fármacos semisintéticos, como las hierbas medicinales chinas, tienen estructuras quirales (según la investigación, sólo 6 de 523 ingredientes naturales y algunas drogas sintéticas son aquirales).
Sin duda, es de gran importancia científica y valor práctico separar los ingredientes activos de la medicina herbaria china en diferentes configuraciones de enantiómeros y luego estudiar su farmacodinámica, toxicología y farmacocinética, respectivamente. Zhang Juntian tomó la iniciativa en la realización de investigaciones farmacológicas y metabólicas sobre fármacos quirales en China y emprendió el importante proyecto de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales "Investigación química y biológica sobre fármacos quirales" y logró resultados importantes.
La xantemamida existe en las hojas de plantas del género Xanthomonas de la familia Rutaceae. Es un compuesto racémico con cuatro centros quirales y ocho enantiómeros. Zhang Juntian estudió la farmacodinámica y farmacocinética de un enantiómero (+)xantamida. Los resultados muestran que la dosis nootrópica de (+) xantamida es tan alta como 50 ~ 100 mg/kg, (-) xantamida es de sólo 5 mg/kg y (+) xantamida es ineficaz. Un gran número de estudios a nivel general, celular y molecular han encontrado que la (-)xantamida inhibe la salida de potasio, aumenta adecuadamente la concentración de calcio intracelular, promueve la liberación de neurotransmisores como las catecolaminas, promueve la síntesis de proteínas y acetilcolina en el cerebro, y mejora la LTP y la plasticidad nerviosa, aumentando la expresión del factor neurotrófico BDNF, inhibiendo la apoptosis de las células nerviosas, etc. , pero la (+)xantosamina no tiene este efecto, e incluso tiene efectos opuestos o antagónicos.