《Neurochemistry International》：Osthol Ameliorates Alzheimer's Disease-Associated Cognitive Impairment by Targeting the Estrogen-Cholinergic Axis in Age-Stratified Female 3×Tg-AD Mice
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摘要阿尔茨海默病是一种全球范围内极为严重的神经退行性疾病。其临床表现为认知功能障碍，尤其是学习和记忆能力下降，且与胆碱能系统损伤密切相关。奥斯托尔是一种具有明确神经保护作用的生物活性化合物，已被证明能够提升学习和记忆功能。然而，它对阿尔茨海默病相关认知障碍产生治疗效果的精确分子机
摘要
阿尔茨海默病是一种全球范围内极为严重的神经退行性疾病。其临床表现为认知功能障碍，尤其是学习和记忆能力下降，且与胆碱能系统损伤密切相关。奥斯托尔是一种具有明确神经保护作用的生物活性化合物，已被证明能够提升学习和记忆功能。然而，它对阿尔茨海默病相关认知障碍产生治疗效果的精确分子机制尚未明了。本研究探讨了在女性阿尔茨海默病模型中，不同时间阶段内雌激素与胆碱能系统失衡与疾病进展之间的相互作用。通过聚焦这一性别特异的调控轴，我们试图填补关于阿尔茨海默病发病机制以及奥斯托尔针对性作用机制的研究空白。研究采用按年龄分组的3×Tg-AD小鼠作为实验模型，并通过多种行为学测试来评估学习和记忆功能。在不同年龄组的三倍Tg-AD小鼠中，都观察到了随年龄增长而加重的认知功能障碍，同时伴有不同程度的神经病理学损伤。奥斯托尔显著提升了所有年龄组三倍Tg-AD小鼠的学习和记忆表现。西方印迹、ELISA及免疫荧光染色结果表明，奥斯托尔通过多种协同机制有效缓解了雌激素-胆碱能-神经营养因子轴的损伤：上调乙酰胆碱、胆碱乙酰转移酶、酪氨酸激酶A和神经营养因子的表达；下调乙酰胆碱酯酶的活性；并提高雌二醇、雌激素受体α和雌激素受体β的表达水平。此外，奥斯托尔还能改善突触可塑性，抑制神经元凋亡，增强神经递质信号传导。这些发现为阿尔茨海默病的发病机制提供了新见解，也为奥斯托尔作为针对该疾病的潜在治疗药物提供了依据。
引言
阿尔茨海默病是一种中枢神经系统进行性退行性疾病，也是老年人痴呆症的最常见病因，占老年人痴呆病例的60%到70%（Kamatham等人，2024年）。该病的核心临床特征是认知能力逐渐下降和记忆功能受损（Tenchov等人，2024年）。胆碱能神经传递在阿尔茨海默病相关的认知障碍和痴呆症中起着关键作用（Boccalini等人，2025年）。胆碱能系统广泛分布于人脑各处，对认知功能至关重要，有助于学习、记忆以及其他高级行为的表现（Snyder & Maruff，2025年）。
流行病学研究表明，年龄是阿尔茨海默病最主要的危险因素；65岁及以上人群的患病率每五年就会翻一番（Ji等人，2024年）。此外，该疾病在性别之间存在显著差异，女性的患病率明显高于男性（Emrani & Sundermann，2025年）；绝经后雌激素水平急剧下降被认为是导致这一差异的重要原因（Cho等人，2025年）。除了传统的内分泌功能外，雌激素还能激活多种神经保护机制，从而维持神经元活力并保护记忆能力（Bagit等人，2021年）。有研究显示，大脑中缺乏雌激素的小鼠会出现空间记忆缺陷；而当雌激素水平得到恢复时，这些记忆障碍会有所改善（Kuun-Hadden等人，2023年）。更有证据表明，雌激素替代疗法可能有助于减缓绝经后妇女的阿尔茨海默病发病和进展，这进一步凸显了雌激素信号在阿尔茨海默病病理生理过程中的关键作用（Wang等人，2025年）。上述机制表明，雌激素与胆碱能通路之间存在密切相互作用，二者共同构成一个稳定的平衡系统。
此外，现有的单一通路模型已无法完全解释阿尔茨海默病复杂的发病机制。各种通路之间的相互调控和恶性循环才是导致疾病逐渐恶化的关键。雌激素-乙酰胆碱酯酶轴是阿尔茨海默病多种核心病理过程的交汇点，它不仅会导致胆碱能功能衰退，还参与整个疾病的起始和进展过程，因此为解释阿尔茨海默病的临床特征、病理机制以及年龄和性别差异提供了一个统一的框架。所以，通过研究雌激素-乙酰胆碱酯酶轴在调节胆碱能损伤和疾病进展中的分子机制，可以为阿尔茨海默病的精准靶向治疗提供新的理论基础和研究方向。
奥斯托尔是一种香豆素衍生物，被视为治疗阿尔茨海默病的有力候选药物，它具有多种药理作用，包括抗氧化、抗凋亡、抗炎以及类似神经营养因子的作用（Lv等人，2025年）。奥斯托尔可通过多种信号通路发挥多种神经保护作用（Singh & Bhatti，2024年）。例如，已有研究通过microRNA-9调控机制证明了其在阿尔茨海默病细胞模型中的神经保护效果（L. Song等人，2017年）。此外，奥斯托尔还能通过其抗凋亡机制减轻体内脑缺血/再灌注损伤（K. Li等人，2016年）。综合来看，这些特性使得奥斯托尔成为治疗女性阿尔茨海默病的理想候选药物。
本研究旨在评估奥斯托尔在不同疾病阶段提升学习和记忆能力的功效，同时分析它在女性阿尔茨海默病不同发展阶段的雌激素系统和胆碱能系统中所发挥的动态调控作用，从而为女性阿尔茨海默病的预防和治疗提供科学、基于证据的策略。
章节节选
实验动物
本研究使用了3个月、6个月和9个月大的雌性3×Tg-AD（APPSWE/PS1M146V/TauP301L）小鼠以及同龄的野生型对照小鼠。这些小鼠来自美国杰克逊实验室，饲养在无特定病原体动物房中，环境温度为23±2℃，湿度为50±10%，光照周期为12小时亮/12小时暗。小鼠可自由获取食物和水，笼子会定期更换，垫料也会保持清洁。所有动物实验均获得了山东动物伦理委员会的批准。
3×Tg-AD小鼠的行为表型和病理损伤会随年龄增长而恶化
3×Tg AD小鼠模型的病理和行为表型会随着年龄的增长而逐渐恶化，这一特点使其非常适合用于研究阿尔茨海默病的动态进展过程（Sheng Tian等人，2023年）。因此，为了探究3×Tg AD模型小鼠中阿尔茨海默病的动态进展情况，研究人员进行了行为测试和病理检查。在NOR迷宫和Y迷宫测试中，3个月大的两组3×Tg-AD小鼠之间没有显著差异（P > 0.05，图2A）。而相比之下
讨论
本研究利用雌性3×Tg-AD小鼠，系统地评估了阿尔茨海默病模型在不同疾病进展阶段的行为表现，并分析了奥斯托尔干预的效果。大量证据表明，雌性3×Tg-AD小鼠在6个月和9个月大时就会出现类似阿尔茨海默病的症状，表现为β-淀粉样蛋白斑块积累、神经元变性以及学习和认知功能受损（Muntsant等人，2023年）。这一结果与以往的研究一致，实验
结论
阿尔茨海默病是全球亟需解决的公共卫生问题，其发病机制至今仍未被完全阐明。本研究指出雌激素-胆碱能轴是阿尔茨海默病进展过程中的关键调控节点，同时证实奥斯托尔是一种具有多重作用靶点的优秀神经保护剂。通过使用按年龄分组的3×Tg-AD小鼠，我们发现与阿尔茨海默病相关的认知障碍会随着年龄的增长而加重，这一现象是由雌激素-胆碱能系统失衡所导致的。奥斯托尔能够有效缓解这些症状。
CRediT作者贡献说明
刘彦曼：可视化、方法学、研究实施、数据整理。刘春伟：初稿撰写、可视化、研究实施、正式分析、数据整理、概念构建。侯雪琴：审稿与编辑、项目管理、资金获取、概念构建。董凤霞：验证、研究实施。单正兴：验证、研究实施。曲庆文：验证、研究实施。李文娟：验证、研究实施
伦理声明
本研究遵循ARRIVE（动物研究：体内实验报告）指南开展。该研究已获得山东第一医科大学动物实验伦理委员会的批准。（批准编号：NO.202103030154）
利益冲突声明
我们确认，本手稿的内容此前未曾发表，也未在其他地方投稿审核。本手稿的所有作者均不存在需要声明的利益冲突。
资金支持
本研究得到了[中国国家自然科学基金]（项目编号[82274235]）、[四川省中枢神经系统药物重点实验室]（项目编号[No.240022-01SZ]）、山东省中医药高层次人才培养计划以及山东第一医科大学第二附属医院的资助。
利益冲突声明
? 作者们声明存在以下可能被视为利益冲突的财务利益或个人关系：侯雪琴表示自己获得了中国国家自然科学基金的资金支持，同时也获得了四川省中枢神经系统药物重点实验室的资助。其他作者则声明不存在任何已知的、可能构成利益冲突的财务利益或个人关系。
致谢
感谢[中国国家自然科学基金]（项目编号82274235）、四川省中枢神经系统药物重点实验室（项目编号No.240022-01SZ）、山东省中医药高层次人才培养计划以及山东第一医科大学第二附属医院对本研究的资助。
刘春伟|刘彦曼|李文娟|曲庆文|单正兴|董凤霞|侯雪琴
中国山东省济南市山东第一医科大学药学院及中药研究所，邮编250117
