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黄连解毒汤通过抑制 Trem2/Dap12 信号通路改善阿尔茨海默病小鼠认知障碍:开拓 AD 治疗新方向
《Chinese Medicine》:Huang-Lian-Jie-Du decoction alleviates cognitive deficits in Alzheimer’s disease model 5xFAD mice by inhibiting Trem2/Dap12 signaling pathway
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月16日 来源:Chinese Medicine 5.3
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为探究黄连解毒汤(HLJD)对阿尔茨海默病(AD)的治疗作用及机制,研究人员以 5xFAD 小鼠为模型开展研究。结果显示,HLJD 可改善小鼠认知障碍,抑制 Trem2/Dap12 信号通路。为深入探究 HLJD 对 AD 的治疗作用及机制,广州中医药大学第二附属医院等机构的研究人员开展了一系列研究。研究成果发表在《Chinese Medicine》杂志上。 。
在人口老龄化加剧的当下,阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的防治已成为全球关注的重大健康难题。AD 是一种渐进性神经退行性疾病,主要影响老年人,以认知功能障碍、学习和记忆能力受损为主要特征,其发病与遗传、环境等多种因素相关。目前,全球 AD 患者数量持续上升,预计到 2050 年将达到 1.52 亿。尽管现有药物如乙酰胆碱酯酶抑制剂和 N - 甲基 - D - 天冬氨酸受体拮抗剂在部分临床患者中能缓解症状,但无法治愈 AD,因此迫切需要探索新的治疗策略。
中医理论认为,AD 中晚期的发病机制与 “火盛”“毒盛” 相关。黄连解毒汤(Huang - Lian - Jie - Du decoction,HLJD)作为中医经典的清热解毒方剂,由黄连、黄芩、黄柏和栀子按 3:2:2:3 的比例组成,在临床实践中对晚期 AD 显示出一定疗效。然而,其治疗 AD 的具体分子机制尚不清楚。
为深入探究 HLJD 对 AD 的治疗作用及机制,广州中医药大学第二附属医院等机构的研究人员开展了一系列研究。研究成果发表在《Chinese Medicine》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,选用 5xFAD 小鼠(一种常用的 AD 动物模型,通过过表达含有五个家族性 AD 相关突变的 APP 和 PSEN1 基因构建而成)和野生型 C57BL/6J 小鼠,将 5xFAD 小鼠分为三组,分别给予低剂量(2g/kg)、高剂量(4g/kg)的 HLJD 和生理盐水处理,野生型小鼠给予生理盐水作为正常对照组。其次,运用网络药理学分析方法,预测 HLJD 治疗 AD 的潜在靶点和通路。此外,通过 Morris 水迷宫实验(MWM,一种评估小鼠学习和记忆能力的经典实验方法)、免疫荧光(IF)、硫代黄素 S(ThS)染色、定量实时聚合酶链反应(qPCR)、蛋白质免疫印迹(Western blot)和酶联免疫吸附测定(ELISA)等实验技术,对相关指标进行检测和分析。
研究结果如下:
HLJD 改善 5xFAD 小鼠认知障碍:MWM 实验结果表明,在学习阶段(第 2 - 5 天),5xFAD - V 小鼠(给予生理盐水的 5xFAD 小鼠)的逃避潜伏期显著长于 NC - V 小鼠(给予生理盐水的野生型小鼠),而高剂量 HLJD 治疗可显著缩短 5xFAD 小鼠的逃避潜伏期,表明其学习能力得到改善;在测试阶段(第 6 天),5xFAD - V 小鼠的逃避潜伏期明显延长,到达平台的时间显著增加,在目标象限停留的时间显著减少,显示出空间记忆能力受损,而 HLJD 治疗可显著逆转这些变化,有效改善 5xFAD 小鼠的学习和记忆能力。
HLJD 减少淀粉样斑块沉积和总 tau 蛋白表达:ELISA、ThS 染色和 IF 染色结果显示,5xFAD - V 小鼠海马区(HIP)的 Aβ42水平和淀粉样斑块沉积显著高于 NC - V 小鼠,而 HLJD 治疗可显著降低 Aβ42水平,减少淀粉样斑块沉积;同时,5xFAD - V 小鼠 HIP 的总 tau 蛋白水平也显著高于 NC - V 小鼠,HLJD 治疗可使总 tau 蛋白水平显著降低,表明 HLJD 可减少 5xFAD 小鼠 HIP 的淀粉样斑块沉积和总 tau 蛋白表达。
网络药理学分析揭示潜在机制:通过网络药理学分析,研究人员从 HLJD 的活性成分中筛选出 13 种潜在活性成分,预测出 363 个潜在靶点,从 GeneCards 和 OMIM 数据库中获取 3527 个 AD 相关靶点,经分析得到 230 个重叠靶点。进一步的蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI)富集分析、基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析表明,HLJD 可能通过影响凋亡、酪氨酸激酶信号通路、破骨细胞分化、抗原加工和呈递等通路,以及 DAP12 信号通路等炎症相关信号通路,发挥治疗 AD 的作用。
HLJD 减轻 5xFAD 小鼠 HIP 的神经炎症:qPCR、ELISA 和 IF 实验结果显示,5xFAD - V 小鼠 HIP 的炎症细胞因子 TNF - α、IL - 1β 和 IL - 6 的 mRNA 和蛋白水平显著高于 NC - V 小鼠,而 HLJD 干预可显著降低这些炎症因子的水平,表明 HLJD 可抑制 5xFAD 小鼠 HIP 的神经炎症。
HLJD 抑制 5xFAD 小鼠 HIP 的小胶质细胞激活:Iba1 染色结果显示,5xFAD - V 小鼠 HIP 的小胶质细胞聚集增加,细胞体积增大,总过程长度减少,分支点数量减少,而 HLJD 治疗可显著抑制这些形态学改变;同时,5xFAD - V 小鼠 HIP 的 CD169(一种活跃神经炎症的标志物)阳性表达和 Iba1 与 CD169 的共定位增加,HLJD 治疗后显著降低,表明 HLJD 可抑制 5xFAD 小鼠 HIP 的小胶质细胞激活。此外,qPCR 检测小胶质细胞极化标记物发现,HLJD 可抑制小胶质细胞向促炎 M1 亚型极化,但对向抗炎 M2 亚型极化的促进作用不明显。
HLJD 抑制 5xFAD 小鼠 HIP 和原代小胶质细胞的 Trem2/Dap12 信号通路:qPCR、Western blot 和 IF 实验结果显示,5xFAD - V 小鼠 HIP 的 Trem2、Dap12、Csf1 和 Csf1r 的 mRNA 和蛋白水平显著高于 NC - V 小鼠,HLJD 治疗可显著抑制 Trem2、Dap12 和 Csf1 的表达;在原代小胶质细胞实验中,HLJD 处理也可显著抑制 IL - 1β、Trem2 和 Dap12 的表达,表明 HLJD 可抑制 Trem2/Dap12 信号通路,减轻小胶质细胞炎症。
研究结论和讨论部分指出,本研究表明 10 月龄 5xFAD 小鼠存在显著认知障碍,伴有 Aβ、tau 蛋白沉积和 HIP 小胶质细胞激活。HLJD 可通过抑制 Trem2/Dap12 信号通路相关的小胶质细胞神经炎症,有效改善 5xFAD 小鼠的认知障碍,为 AD 的治疗提供了新的潜在药物和治疗靶点。然而,目前 AD 的发病机制仍不完全清楚,未来还需进一步研究 HLJD 活性成分的具体作用机制,以及其与临床批准的抗 AD 药物的协同作用,为 AD 的治疗提供更有效的策略。这项研究为 AD 的治疗开辟了新方向,具有重要的理论和临床意义,有望为 AD 患者带来新的希望。
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