人参皂苷Rb1通过调控SIRT1/eNOS/NO轴及氧化应激延缓年龄相关性认知衰退的机制研究

【字体: 时间:2025年06月28日 来源:Journal of Ginseng Research 6.8

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  本研究针对老龄化进程中认知功能下降的难题,聚焦人参皂苷Rb1对自然衰老小鼠的神经保护作用。研究人员通过Morris水迷宫行为学分析、SA-β-gal衰老染色及SIRT1/eNOS/NO通路检测,发现Rb1能显著改善空间学习记忆能力,降低MDA、IL-6、TNF-α水平,上调SOD活性和NO含量。该研究为抗衰老药物开发提供了新靶点,论文发表于《Journal of Ginseng Research》。

  

随着全球老龄化进程加速,年龄相关性认知衰退已成为威胁老年人生活质量的重大健康问题。海马体神经元衰老、氧化应激损伤和慢性炎症被认为是导致学习记忆能力下降的关键因素。尽管传统中药人参的神经保护作用广为人知,但其主要活性成分人参皂苷Rb1在自然衰老过程中的具体机制仍不明确。这就像面对一座复杂的生物钟,我们尚不清楚Rb1究竟会拨动哪几个关键齿轮来延缓时光的侵蚀。

中山大学第三附属医院的研究团队在《Journal of Ginseng Research》发表的研究,首次系统揭示了Rb1通过SIRT1(沉默信息调节因子1)/eNOS(内皮型一氧化氮合酶)/NO(一氧化氮)轴改善自然衰老小鼠认知功能的分子机制。研究采用12月龄(中年)和20月龄(老年)雌性C57BL/6J小鼠,通过8周Rb1干预(10/20 mg/kg·d),结合Morris水迷宫行为测试、血清氧化应激指标检测、海马组织SA-β-gal衰老染色及Western blot等技术,发现Rb1不仅能显著改善空间记忆能力,还能通过上调SIRT1表达、降低MDA(丙二醛)和促炎因子水平,发挥多靶点抗衰老作用。

主要技术方法
研究采用自然衰老小鼠模型,按年龄分为青年组(4月龄)、中年组(12月龄)和老年组(20月龄),通过腹腔注射进行8周Rb1干预。运用Morris水迷宫评估空间学习记忆能力;ELISA检测血清IL-6、TNF-α水平;比色法测定SOD(超氧化物歧化酶)活性和MDA含量;SA-β-gal染色量化海马组织衰老细胞;Western blot分析SIRT1蛋白表达;硝酸还原酶法检测血清NO浓度。

研究结果

3.1. Rb1对小鼠体重的影响
老年对照组出现显著体重下降,而Rb1干预组(尤其是20 mg/kg剂量组)能有效缓解这一趋势,提示Rb1具有维持衰老机体代谢稳态的作用。

3.2. Rb1改善小鼠认知行为
Morris水迷宫显示,老年小鼠寻找隐藏平台的路径长度比青年组长2.3倍。Rb1干预后,老年小鼠不仅缩短了潜伏期,在目标象限停留时间也增加35%,且呈现剂量依赖性改善。游泳轨迹分析显示,Rb1组小鼠表现出更有序的搜索策略,而非老年对照组典型的边缘盲游行为。

3.3. 氧化应激调控
老年小鼠血清SOD活性降低42%,MDA水平升高2.1倍。20 mg/kg Rb1使SOD活性恢复至青年组的85%,同时使MDA降低57%,证实其抗氧化损伤效应。

3.4. 炎症反应调节
Rb1显著降低老年小鼠血清IL-6和TNF-α水平(分别下降48%和52%),这与其在体外实验中抑制HUVECs(人脐静脉内皮细胞)炎症的结果一致。

3.5. 海马组织衰老标志
SA-β-gal阳性细胞在老年对照组海马组织中占比达31%,而Rb1高剂量组降至14%,接近中年组水平(11%)。

3.6-3.7. SIRT1/NO系统激活
Western blot显示Rb1使老年小鼠海马SIRT1蛋白表达增加2.3倍,血清NO水平提升68%。共免疫沉淀实验证实Rb1通过增强SIRT1与eNOS的相互作用,促进NO合成。

讨论与意义
该研究创新性地揭示了Rb1通过"三位一体"机制延缓脑衰老:① 上调SIRT1表达,通过去乙酰化作用激活eNOS,提升神经保护因子NO水平;② 清除氧自由基,降低MDA等脂质过氧化产物;③ 抑制IL-6、TNF-α等促炎因子释放。特别值得注意的是,Rb1对中年小鼠的干预效果预示其在衰老早期预防中的应用潜力。

研究首次在自然衰老模型中证实Rb1的神经保护作用与SIRT1/eNOS/NO轴直接相关,为开发靶向抗衰老药物提供了理论依据。鉴于SIRT1在阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病中的核心地位,该发现不仅为解释人参"益智"的传统功效提供现代科学依据,更为抗衰老药物研发开辟了新方向。未来研究可进一步探索Rb1与其他衰老相关通路(如mTOR、NF-κB)的交叉作用,以及其在灵长类动物中的转化应用价值。

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