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地黄饮子改善AD小鼠脑星形胶质细胞能量代谢障碍及自噬损伤的作用机制

地黄饮子改善AD小鼠脑星形胶质细胞能量代谢障碍及自噬损伤的作用机制

梦捷
虹霓
广卉
凤丽
盛华
东岳
中国实验方剂学杂志第29卷, 第8期pp.19-26纸质出版 2023-04在线发表 2023-02-16
73000

目的:

研究地黄饮子改善阿尔茨海默病(AD)模型小鼠脑组织星形胶质细胞损伤,调节能量代谢和自噬障碍的作用机制。

方法:

4月龄雄性APP/PS1转基因小鼠40只,随机分为模型组、模型+地黄饮子组(2.5 g·kg-1),每组20只;同背景、同月龄C57BL/6J小鼠40只,随机分为正常组、正常+地黄饮子组(2.5 g·kg-1),每组20只。正常组和模型组均给予等量无菌生理盐水,每天灌胃1次,连续给药150 d。通过新物体识别实验和小鼠跳台实验评价小鼠学习记忆能力。免疫荧光法和蛋白免疫印迹法(Western blot)检测星形胶质细胞中胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达。高效液相色谱法检测小鼠脑组织中三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)、单磷酸腺苷(AMP),并计算能荷(EC)水平。Western blot检测小鼠脑组织肝激酶B1(LKB1)、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、自噬激活激酶1(ULK1)、哺乳动物雷帕霉素靶点(mTOR)的磷酸化水平及自噬相关蛋白Beclin-1、微管相关蛋白1轻链3(LC3)-Ⅱ/LC3-Ⅰ、p62的表达水平。

结果:

与正常组比较,模型组小鼠新物体识别实验辨别指数显著下降(P<0.01),跳台实验停留潜伏期显著缩短,错误次数显著增加,星形胶质细胞GFAP蛋白表达显著上调,脑组织ATP、ADP含量及EC值显著降低,AMP含量显著上升,AMPK、LKB1、mTOR磷酸化水平和p62蛋白表达显著升高,ULK1磷酸化水平和Beclin-1、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ蛋白表达显著下降(P<0.01);正常+地黄饮子组小鼠中上述实验指标则差异无统计学意义。与模型组比较,模型+地黄饮子组小鼠新物体识别实验辨别指数明显增加(P<0.05),跳台实验停留潜伏期显著延长(P<0.01),错误次数显著减少(P<0.01),星形胶质细胞GFAP蛋白表达量明显下降(P<0.05),脑组织ATP、ADP含量及EC值明显升高(P<0.05,P<0.01),AMP含量明显下降(P<0.05),AMPK、LKB1和mTOR磷酸化水平和p62蛋白表达显著降低,ULK1磷酸化水平和Beclin-1、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ蛋白表达显著升高(P<0.01)。

结论:

地黄饮子通过保护星形胶质细胞,改善AD小鼠脑内能量代谢和自噬障碍,提高模型小鼠学习记忆能力。

地黄饮子阿尔茨海默病星形胶质细胞能量障碍自噬哺乳动物雷帕霉素靶蛋白/自噬激活激酶1(mTOR/ULK1)