槟榔碱通过激活AMPK/CREB/BDNF通路改善VPA诱导的自闭症模型小鼠行为及认知障碍

【字体: 时间:2025年06月12日 来源:Brain Research Bulletin 3.5

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  本研究针对自闭症谱系障碍(ASD)髓鞘发育异常的治疗难题,通过VPA小鼠模型探究槟榔碱的干预效果。研究发现,槟榔碱(1-2 mg/kg/day)通过激活AMPK/CREB/BDNF通路,上调MBP和GST-pi表达,改善ASD样行为及认知缺陷,为靶向髓鞘修复的ASD治疗提供新策略。

  

自闭症谱系障碍(ASD)是一种以社交缺陷和重复行为为核心的神经发育疾病,全球发病率高达1%。尽管其病因复杂,近年研究发现髓鞘发育异常与ASD症状密切相关。丙戊酸(VPA)作为ASD经典动物模型诱导剂,可抑制少突胶质细胞分化,导致髓鞘蛋白MBP和GST-pi表达下降。然而,目前针对髓鞘修复的ASD治疗手段仍属空白。

厦门大学研究人员通过VPA孕期暴露构建ASD小鼠模型,首次系统评估槟榔碱(1-2 mg/kg/day)的治疗潜力。行为学测试(三箱社交、Y迷宫、Morris水迷宫等)显示,槟榔碱显著改善VPA小鼠的刻板行为、社交缺陷和空间记忆障碍。分子机制研究发现,槟榔碱通过激活AMPKα/CREB磷酸化,上调神经营养因子BDNF表达,进而促进少突胶质细胞成熟标志物GST-pi和髓鞘蛋白MBP的恢复。该研究发表于《Brain Research Bulletin》,为靶向髓鞘修复的ASD治疗提供新思路。

关键技术方法:

  1. VPA孕期暴露构建ASD小鼠模型
  2. 行为学测试(三箱社交、Y迷宫、Morris水迷宫等)评估认知功能
  3. 蛋白质印迹分析AMPK/CREB/BDNF通路及髓鞘相关蛋白

研究结果:

  1. 槟榔碱改善重复刻板行为:通过埋珠实验和自我理毛测试发现,槟榔碱显著降低VPA小鼠的刻板行为频率(P<0.05)。
  2. 社交功能恢复:三箱实验显示槟榔碱组小鼠社交指数(SI)提高33%(P=0.0001),偏好指数(SPI)增加至对照水平。
  3. 认知功能增强:Y迷宫自发交替率提升40%(P=0.0188),Morris水迷宫逃逸潜伏期缩短(P<0.0001)。
  4. 髓鞘修复机制:Western blot证实槟榔碱使MBP和GST-pi表达恢复至正常水平(P<0.0001),同时激活AMPKα(Thr172位点)和CREB(Ser133位点)磷酸化。

讨论与意义:
该研究首次阐明槟榔碱通过AMPK/CREB/BDNF轴促进髓鞘再生的分子机制。值得注意的是,1 mg/kg剂量即可显著改善行为缺陷,且未观察到运动功能影响(P=0.396)。这一发现为临床转化提供剂量参考,但需注意槟榔碱在高剂量时的毒副作用。未来研究需拓展至雌性动物和其他ASD模型,并结合免疫荧光验证少突胶质细胞分化状态。从转化医学角度看,靶向胆碱能系统调控髓鞘发育,可能成为ASD干预的新突破口。

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