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中药复方龟龄集通过多靶点协同调控PI3K-AKT和逆行内源性大麻素信号通路延缓阿尔茨海默病进程的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月15日 来源:Alzheimer's Research & Therapy 8
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本研究针对阿尔茨海默病(AD)现有单靶点药物疗效有限的临床困境,首次系统揭示了传统中药复方龟龄集(GLJ)通过调控PI3K-AKT和逆行内源性大麻素信号通路,实现Aβ清除、神经炎症抑制和神经元保护的多靶点协同作用机制。团队通过APP/PS1转基因小鼠模型和网络药理学分析,发现GLJ核心成分槲皮素(quercetin)和香芹酮(carvone)通过激活PI3K/AKT通路调控Bcl-2/Bax凋亡蛋白,而豆甾醇(stigmasterol)和山奈酚(kaempferol)则通过CB2受体增强小胶质细胞吞噬功能,为AD预防提供了创新性中药干预策略。
研究背景与意义
阿尔茨海默病(AD)作为最常见的神经退行性疾病,全球患者已超5000万,其特征性病理改变包括β淀粉样蛋白(Aβ)沉积形成的老年斑、tau蛋白过度磷酸化导致的神经纤维缠结,以及伴随的神经炎症反应。尽管美国FDA近年批准了Aβ单抗lecanemab等新药,但现有治疗仍面临单靶点药物疗效有限、无法逆转病程等挑战。在这一背景下,具有"多成分-多靶点"协同作用特点的中药复方展现出独特优势。龟龄集(GLJ)作为由人参、鹿茸、枸杞等16味中药组成的经典复方,临床研究已显示其对AD症状的改善潜力,但其预防AD的具体分子机制尚不明确。
西安医学院基础与转化医学研究所陕西省脑疾病重点实验室的研究团队在《Alzheimer's Research》发表的最新研究,首次系统阐明了GLJ通过调控PI3K-AKT和逆行内源性大麻素信号通路延缓AD进程的多靶点作用机制。研究人员采用网络药理学预测结合转基因动物模型验证的研究策略,通过行为学测试、免疫组化、Western blot等技术,揭示了GLJ及其活性成分在AD预防中的协同作用机制。
关键技术方法
研究采用4月龄APP/PS1双转基因小鼠建立AD模型,设低中高三个GLJ剂量组(0.75/1.5/3 mg/天)进行8个月干预。通过新物体识别(NOR)、Morris水迷宫(MWM)和T迷宫评估认知功能;免疫荧光检测海马区Aβ沉积和小胶质细胞标志物(CD40/CD206);Western blot分析PI3K/AKT通路蛋白及凋亡相关蛋白Bcl-2/Bax表达;网络药理学筛选出482个GLJ-AD共同作用靶点;分子对接模拟活性成分与PI3K、CB2受体的结合模式;体外实验采用Aβ1-42刺激HT22神经元和BV-2小胶质细胞系验证机制。
主要研究结果
GLJ改善APP/PS1小鼠认知功能
行为学测试显示,12月龄AD模型组在新物体识别测试中的识别指数(RI)显著低于对照组,而GLJ中高剂量组可显著延缓这一衰退。水迷宫实验中,GLJ干预组较模型组表现出更短的逃避潜伏期和更高的平台穿越次数,T迷宫测试的正确率也显著提高,表明GLJ对空间学习和记忆能力的保护作用具有剂量依赖性。
GLJ减轻海马Aβ沉积
免疫组化结果显示,GLJ各剂量组海马区Aβ斑块数量较模型组减少40%-60%,免疫荧光定量显示中高剂量组Aβ荧光强度降低50%以上。Western blot进一步证实GLJ可剂量依赖性降低脑内Aβ水平。
GLJ抑制神经元凋亡
尼氏染色显示GLJ干预组海马神经元排列整齐,尼氏体数量接近正常水平。TUNEL检测发现GLJ使凋亡阳性细胞数减少2-3倍。Western blot分析显示GLJ中高剂量组Bcl-2/Bax比值显著升高,提示其通过调控凋亡通路保护神经元。
GLJ调节小胶质细胞极化状态
免疫荧光结果显示,GLJ显著降低促炎型M1标志物CD40表达,同时增加抗炎型M2标志物CD206阳性细胞比例。星形胶质细胞标志物GFAP表达也随GLJ剂量增加而降低,表明GLJ可全面改善AD神经炎症微环境。
网络药理学揭示多靶点机制
通过TCMSP等数据库筛选出GLJ的416个活性成分和482个AD相关靶点。核心成分槲皮素(含量0.04838%)和香芹酮(0.03448%)通过PI3K/AKT通路调控凋亡,分子对接显示其与PI3K结合能分别为-6.2758和-5.1594;豆甾醇(0.06723%)和山奈酚(0.00013%)则靶向CB2受体(对接能-6.6005和-5.6345),促进小胶质细胞对FITC-Aβ的吞噬,该效应可被CB2拮抗剂SR144528阻断。
研究结论与展望
该研究首次系统阐释了GLJ通过"多成分-多靶点-多通路"协同作用预防AD的整合机制:一方面通过槲皮素和香芹酮激活PI3K/AKT信号通路,上调Bcl-2/Bax比值抑制神经元凋亡;另一方面通过豆甾醇和山奈酚作用于CB2受体,促进小胶质细胞向抗炎表型转化并增强Aβ清除能力。这种同时针对神经元存活、神经炎症和Aβ清除三大病理环节的协同调控,为开发AD预防性中药制剂提供了重要理论依据。
研究创新性地将网络药理学预测与转基因动物模型验证相结合,不仅证实了GLJ的AD预防效果,还通过分子对接和体外实验明确了关键活性成分的作用靶点。未来研究可进一步优化GLJ的有效组分比例,探索其与现有西药的联合用药方案,推动中医药在神经退行性疾病防治领域的现代化进程。
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