维生素D3与富马酸二甲酯联合治疗通过协同抗氧化、抗炎及抑制tau磷酸化改善散发性阿尔茨海默病大鼠认知功能

《Free Radical Biology and Medicine》：Combined vitamin D 3 and dimethyl fumarate treatment alleviates cognitive dysfunction, oxidative stress, and inflammation in a rat model of sporadic Alzheimer's disease

为解决散发性阿尔茨海默病（AD）中氧化应激、神经炎症和tau病理的协同破坏问题，研究人员开展维生素D3（VitD3）与富马酸二甲酯（DMF）联合治疗研究。结果表明，联合治疗显著改善认知功能，降低海马pTau Ser396水平，恢复谷胱甘肽氧化还原平衡，并降低血浆TNF-α，为AD的多靶点治疗提供新策略。

　　

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）是一种渐进性神经退行性疾病，占全球痴呆病例的50-70%，患者随病情发展逐渐丧失记忆和认知能力，最终失去独立生活能力。目前其发病机制尚未完全明确，但研究表明神经炎症、氧化应激、线粒体功能障碍及特定基因突变均参与其中。值得注意的是，氧化应激在AD早期阶段即发挥作用，其特征是活性氧和氮物种（ROS/RNS）的产生与抗氧化防御系统之间的失衡，导致蛋白质、脂质和核酸等关键细胞成分的氧化损伤。AD患者和动物模型中枢神经系统中脂质过氧化产物水平升高，而氧化应激与β淀粉样蛋白（Aβ）和过度磷酸化Tau蛋白（pTau）的积累形成恶性循环，加速认知功能下降。尽管现有治疗方法可轻微缓解症状，但无法有效延缓疾病进展。因此，针对多通路或多靶点的治疗策略成为研究热点。

在此背景下，维生素D₃（VitD₃）和富马酸二甲酯（dimethyl fumarate, DMF）因其神经保护特性受到关注。VitD₃通过维生素D受体（VDR）调节免疫和炎症反应，支持神经元存活，并改善线粒体功能；DMF则激活核因子E2相关因子2（Nrf2）/抗氧化反应元件（ARE）通路，增强抗氧化防御，减轻神经炎症。两者机制互补，为联合治疗提供了理论依据。为此，Natalia Piekarczyk团队在《Free Radical Biology and Medicine》上发表研究，探索了VitD₃与DMF联合使用在脑室内注射链脲佐菌素（ICV-STZ）诱导的散发性AD大鼠模型中的神经保护作用。

研究人员采用50只雄性Wistar大鼠，分为假手术组（SHAM）、STZ模型组、VitD₃治疗组（STZ+VitD₃ 2000 IU/kg）、DMF治疗组（STZ+DMF 50 mg/kg）及联合治疗组（COMBO，STZ+VitD₃+DMF），连续口服治疗90天。通过Morris水迷宫（MWM）评估空间学习和记忆能力，采用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）分析血浆维生素D代谢物，使用酶联免疫吸附测定（ELISA）和免疫荧光等技术检测海马氧化应激指标（8-异前列腺素、谷胱甘肽、蛋白硫醇基团）、tau磷酸化（pTau Ser396）及血浆细胞因子水平。

3.1. 血浆维生素D代谢物浓度

VitD₃治疗显著增加血浆25(OH)D₃和3-epi-25(OH)D₃浓度，降低24,25(OH)₂D₃/25(OH)D₃比值，表明VitD₃代谢改变且 epimerization 过程增强。联合治疗组变化与VitD₃单治类似，但效应稍弱。

3.2. 空间记忆（Morris水迷宫结果）

STZ组表现出显著的空间记忆损伤，逃避潜伏期延长且目标象限停留时间减少。VitD₃或DMF单治均改善认知功能，联合治疗组效果最佳，潜伏期最短且记忆保留最稳定。

3.3. 免疫荧光

STZ注射增加海马CA1-CA3区pTau Ser396荧光强度，VitD₃和联合治疗显著降低该现象，而DMF单治在齿状回区域反而增加pTau，表明区域特异性差异。联合治疗抵消DMF的负面效应，提示协同抗tau磷酸化作用。

3.4. 海马氧化应激标志物浓度

STZ诱导脂质过氧化（8-Izo升高）和蛋白氧化（-SH基团减少）。VitD₃或DMF单治均降低8-Izo，但联合治疗未进一步增效；-SH基团在各治疗组均无显著变化，提示蛋白氧化修复需更长期干预。

3.5. 海马谷胱甘肽氧化还原参数

STZ组氧化型谷胱甘肽（GSSG）升高，还原型谷胱甘肽（GSH）减少，GSSG/GSH比值增大。DMF单治恢复GSH并降低GSSG，而VitD₃单治意外降低GSH。联合治疗使 redox 参数趋于平衡，表明DMF补偿了VitD₃引起的GSH消耗。

3.6. 血浆细胞因子水平

STZ升高肿瘤坏死因子α（TNF-α），所有治疗均显著降低其水平。白细胞介素10（IL-10）在联合治疗组有升高趋势，但未达显著性；白细胞介素6（IL-6）变化不显著。结果表明VitD₃和DMF均具有抗炎作用。

研究结论表明，VitD₃和DMF通过互补机制发挥神经保护作用：VitD₃调控VDR信号，减少炎症和tau磷酸化；DMF激活Nrf2通路，增强抗氧化防御。联合治疗协同改善认知功能、氧化应激和神经炎症，且VitD₃代谢改变（如3-epi-25(OH)D₃增加）可能与免疫调节相关。该研究为AD的多靶点治疗提供了新思路，但需进一步探索脑内维生素D代谢物动态及长期疗效。

重要意义在于，联合治疗策略同时针对AD的氧化应激、炎症和tau病理等多个核心环节，具有转化临床应用潜力。未来研究可聚焦脑区域特异性维生素D代谢、长期蛋白硫醇恢复及认知功能稳定性评估。