AOAA：改善酒精性学习记忆障碍的新希望 —— 基于 BDNF-TrkB 通路与钙稳态调节

慢性酒精相关脑损伤（ARBD）常致学习记忆障碍。研究人员以慢性酒精中毒大鼠和 SH-SY5Y 细胞为对象，探究氨基氧乙酸（AOAA）的作用。结果发现 AOAA 可通过 BDNF-TrkB 通路和钙稳态调节改善相关障碍，为治疗酒精性神经损伤提供新思路。

　　在当今社会，酒精滥用和慢性酒精中毒已成为全球性的公共卫生难题，如同隐藏在暗处的 “健康杀手”，悄无声息地侵蚀着人们的身体。据世界卫生组织（WHO）报告，每年约有 300 万人因酒精相关原因离世，占全球总死亡人数的 5.3%。酒精不仅会大幅增加肝脏疾病、心脏病、精神疾病以及多种癌症的患病风险，还会对社会和家庭造成沉重的经济与精神负担。尤其值得关注的是，长期饮酒会对大脑产生神经毒性，导致大脑结构和功能发生改变，进而严重损害学习和记忆功能，使人们的认知能力下降。例如，研究表明慢性酒精使用可能会诱导海马体等大脑关键区域的神经元凋亡，而海马体与学习、记忆等认知能力密切相关 。

近年来，慢性酒精中毒的病理机制成为科研人员关注的焦点。硫化氢（H₂S）作为一种神经调节因子，在正常生理浓度下有助于维持认知功能，可一旦长期暴露在略高于生理水平的低剂量 H₂S 环境中，就可能通过线粒体毒性途径诱导细胞凋亡。有研究指出，慢性酒精消耗会增强大脑中胱硫醚 β- 合酶（CBS）的活性，致使 H₂S 水平异常升高，进而损伤神经元。同时，H₂S 还会激活脑源性神经营养因子 - TrkB（BDNF-TrkB）信号通路，影响内质网应激（ERS），破坏细胞内 Ca²⁺稳态，最终影响线粒体功能，促使神经元凋亡。此外，Sec61 通道在 Ca²⁺调节中起着重要作用，而重链结合蛋白（BIP）作为内质网的关键分子伴侣，其表达变化会影响 Ca²⁺的稳态。

为了深入探究慢性酒精中毒导致学习记忆障碍的机制，并寻找有效的干预措施，新乡医学院基础医学院生理学与病理生理学系的研究人员开展了相关研究。他们以慢性酒精中毒大鼠和人神经母细胞瘤细胞（SH-SY5Y）为研究对象，旨在阐明氨基氧乙酸（AOAA）在酒精诱导的学习记忆损伤中保护学习和记忆功能的具体机制。该研究成果发表在《European Journal of Medical Research》上，为酒精性神经损伤的治疗提供了新的方向和理论依据。

研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。在动物实验方面，通过建立慢性酒精中毒大鼠模型，将 80 只 SD 大鼠随机分为 4 组，进行不同处理。采用 Morris 水迷宫实验评估大鼠的学习记忆能力，通过记录大鼠找到水下平台的潜伏期和停留时间等指标来衡量；利用长时程增强（LTP）实验评估突触可塑性，判断学习记忆相关的神经功能变化。在细胞实验方面，培养 SH-SY5Y 细胞，给予不同处理后，通过 MTT 法检测细胞活力，Hoechst 33342 染色观察细胞凋亡情况。同时，运用蛋白质免疫印迹（Western blot）、免疫组织化学（IHC）、荧光定量 PCR 等技术检测相关分子的表达水平，使用电子显微镜观察线粒体形态，通过测量 Ca²⁺离子浓度和线粒体膜电位评估细胞功能状态。

下面来看具体的研究结果：

• AOAA 干预恢复慢性酒精中毒诱导的学习和记忆障碍：建立慢性酒精中毒模型后进行 Morris 水迷宫和 LTP 实验。结果显示，与对照组相比，模型组大鼠找到平台的潜伏期显著延长，在平台上的停留时间明显减少，游泳轨迹更分散，表明其空间学习和记忆能力受损；而模型 + AOAA 组大鼠的认知功能显著恢复，潜伏期缩短，停留时间延长，轨迹更集中。LTP 实验中，模型组在高频刺激后突触传递效率未显著增强，而模型 + AOAA 组的 LTP 部分恢复，刺激后 20 分钟的突触后电位（PSP）斜率显著高于模型组，这表明 AOAA 能够缓解酒精诱导的 LTP 损伤。
• AOAA 下调 CBS 并抑制 BDNF/TrkB 通路：免疫组化、Western blot 和 qPCR 结果表明，与对照组相比，模型组中 CBS、BDNF 和 TrkB 的蛋白质和 mRNA 表达显著增加，BIP 的表达显著降低；而模型 + AOAA 组中，这些分子的表达变化得到逆转，虽然仍未恢复到对照组水平，但已显示出 AOAA 的调节作用。共免疫沉淀实验还表明，AOAA 通过影响 BIP 与 Sec61α 的相互作用改善酒精诱导的细胞应激反应。此外，模型组大鼠海马体中 H₂S 含量显著增加，模型 + AOAA 组则显著降低。
• AOAA 通过 BDNF/TrkB 通路调节内质网应激：给大鼠注射 TrkB 抑制剂 K252a 后进行相关检测。免疫组化、Western blot 和 qPCR 结果显示，K252a 能够抑制慢性酒精中毒诱导的 BIP 下调和 TrkB 上调。LTP 实验结果表明，模型组大鼠 LTP 反应显著受损，而模型 + K252a 组的 LTP 反应有所恢复，这证实了 BDNF/TrkB 通路在慢性酒精中毒中的重要性以及 K252a 对 LTP 的修复作用，也进一步表明 AOAA 可能通过该通路调节内质网应激。
• AOAA 影响钙内流、线粒体损伤和 ATP 酶活性：免疫荧光结果显示，模型组细胞内 Ca²⁺离子浓度显著高于对照组和 AOAA 阴性对照组，而模型 + AOAA 组的 Ca²⁺离子浓度显著降低，表明 AOAA 可缓解酒精诱导的钙内流。JC-1 染色结果显示，模型组线粒体膜电位受损，表现为红色荧光颗粒减少、绿色荧光颗粒增加；模型 + AOAA 组则相反，表明 AOAA 有效恢复了酒精导致的线粒体膜电位损伤。透射电镜观察发现，模型组线粒体肿胀、内膜受损，模型 + AOAA 组的损伤得到改善。ATP 酶活性检测结果显示，模型组 ATP 酶活性显著降低，模型 + AOAA 组则部分恢复，说明 AOAA 有助于恢复酒精诱导的细胞能量代谢异常。
• H₂S 对下游 BDNF-TrKB 通路的动态调节：综合上述研究结果，研究人员绘制了 H₂S 通过 BDNF-TrkB 通路调节下游 BIP 蛋白和 Sec61 通道的机制图。慢性酒精中毒后，CBS 大量激活，促进 H₂S 表达，激活 BDNF-TrkB 通路，抑制 BIP 表达。BIP 下调后，Sec61 通道开放增加，大量 Ca²⁺从内质网流入细胞质，导致神经细胞损伤。

综合研究结果和讨论部分的内容，此次研究意义重大。研究表明，AOAA 改善学习和记忆的途径可能是通过抑制 CBS 活性，减少慢性酒精中毒诱导的 H₂S 生成，抑制 BDNF/TrkB 通路，上调 BIP 表达，从而减轻细胞内钙超载，缓解线粒体功能障碍。慢性酒精中毒会激活 CBS，促使 H₂S 过量产生，损伤神经元；而 AOAA 作为 CBS 抑制剂，能够减少 H₂S 生成，减轻酒精中毒导致的神经元损伤。这一研究为酒精性神经损伤的治疗提供了新的潜在靶点和干预策略，尽管目前研究存在一定局限性，如啮齿动物和人类 H₂S 代谢途径存在差异、未探究性别对研究结果的影响等，但为后续研究指明了方向，有望推动相关领域的进一步发展，为解决酒精滥用导致的健康问题带来新的希望。