甘草酸通过抑制神经炎症改善阿尔茨海默病小鼠模型SAMP8的学习与记忆障碍

《International Journal of Molecular Sciences》:Glycyrrhizin Ameliorates Learning and Memory Impairment via Inhibition of Neuroinflammation in an Alzheimer’s Disease Mouse Model SAMP8

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月20日 来源:International Journal of Molecular Sciences 5.6

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  神经炎症在阿尔茨海默病(AD)中发挥核心作用。甘草酸(GL)作为甘草的主要组分具有抗炎效应,但其对AD病理的影响尚不清楚。为探究GL(18β-甘草酸,18β-GL)及其立体异构体(18α-甘草酸,18α-GL)对衰老相关AD模型——加速衰老小鼠易感性8(SAM

  
神经炎症在阿尔茨海默病(AD)中发挥核心作用。甘草酸(GL)作为甘草的主要组分具有抗炎效应,但其对AD病理的影响尚不清楚。为探究GL(18β-甘草酸,18β-GL)及其立体异构体(18α-甘草酸,18α-GL)对衰老相关AD模型——加速衰老小鼠易感性8(SAMP8;P8)小鼠认知功能、神经炎症及AD病理的作用,研究人员将40周龄P8雄性小鼠及对照(抗衰老小鼠抗性1,SAMR1;R1)小鼠分别给予18β-GL、18α-GL及生理盐水(对照)处理12周(每组n=6)。采用步通被动回避试验评估认知功能;ELISA检测血浆α-Klotho、IGF-1、2′,3′-环GMP-AMP(2′,3′-cGAMP)、HMGB1、IL-6及TNF-α水平;免疫组化评估海马小胶质细胞活化(Iba1)、淀粉样蛋白-β(Aβ)沉积及磷酸化tau(p-Tau)。老年P8小鼠较R1小鼠呈现记忆受损、α-Klotho与IGF-1降低及炎症标志物升高。GL显著改善记忆表现,降低炎症标志物,抑制Iba1活化及Aβ与p-Tau蓄积,该效应伴随cGAS–STING通路抑制(表现为2′,3′-cGAMP与HMGB1降低)。GL通过抑制神经炎症改善AD病理,提示其治疗AD的潜力。
研究背景与立项依据
神经炎症伴小胶质细胞活化是包括阿尔茨海默病(AD)在内神经退行性疾病神经元死亡与功能障碍的主要机制之一。AD以进行性记忆与认知缺陷为特征,由淀粉样蛋白-β(Aβ)与磷酸化tau蛋白(p-Tau)驱动。α-Klotho与胰岛素样生长因子I(IGF-1)被视为抑制AD进展的保护因子,而高迁移率族框蛋白1(HMGB1)及cGAS–2′,3′-cGAMP–STING通路在神经炎症中日益受关注。散发性AD具年龄依赖性,SAMP8小鼠可自发加速脑老化,模拟晚发型散发性AD神经病理,优于仅覆盖少数家族史的转基因模型。甘草酸(GL)为甘草根主要成分,含18β-GL与18α-GL两种立体异构体,既往研究显示其苷元18α-甘草次酸(18α-GA)抗炎强于18β-GA,但GL异构体对AD作用不明。该研究由研究人员发表于《International Journal of Molecular Sciences》,旨在以衰老相关神经炎症为切入点,阐明GL两异构体对SAMP8小鼠学习记忆、炎症因子及海马AD病理的影响,并探讨其与cGAS-STING轴关联。
主要技术方法概述
研究人员购自日本SLC公司的38周龄SAMP8(P8)雄性小鼠与SAMR1(R1)对照雄性小鼠,40周龄起以15 mg/kg剂量、每周三次灌胃给予18β-GL、18α-GL或生理盐水,持续12周(每组n=6)。行为学采用步通被动回避试验测获得期与24 h后回忆期潜伏期;血浆标志物经ELISA定量α-Klotho、IGF-1、2′,3′-cGAMP、HMGB1、IL-6、TNF-α;海马组织切片行免疫组化(IHC)标记Iba1、Aβ、p-Tau并以ROI%定量;统计采用ANOVA结合Tukey HSD及t检验。
研究结果
2.1 GL对AD小鼠学习记忆的影响
步通试验中R1各组回忆潜伏期显著延长,P8对照组无提升(p=0.558),表明记忆受损;GL处理令P8潜伏期显著延长(p<0.001),且18α-GL优于18β-GL(p<0.01),证实GL(尤18α-GL)改善SAMP8学习记忆障碍。
2.2 GL对血浆α-Klotho、IGF-1、2′,3′-cGAMP、HMGB1、IL-6、TNF-α的影响
P8对照较R1对照α-Klotho(p<0.001)与IGF-1(p<0.01)降低,2′,3′-cGAMP(p<0.01)、HMGB1(p<0.001)、IL-6与TNF-α(均p<0.001)升高;GL回升α-Klotho与IGF-1,下调2′,3′-cGAMP、HMGB1、IL-6、TNF-α,18α-GL在IL-6与HMGB1抑制上略优。提示GL抑制HMGB1-cGAS-STING轴并逆转衰老相关保护因子下降。
2.3 GL对海马Iba1表达的影响
P8对照海马Iba1阳性面积ROI%较R1升高(p<0.001),小胶质细胞呈活化态;GL两异构体均显著缩减Iba1面积(p<0.001),表明GL抑制AD模型小胶质细胞活化。
2.4 GL对海马Aβ沉积的影响
P8对照Aβ评分与ROI%高于R1(p<0.01);GL组ROI%下降(18β-GL p<0.05,18α-GL p<0.01),证实GL抑制Aβ蓄积。
2.5 GL对海马p-Tau沉积的影响
P8对照p-Tau ROI%高于R1(p<0.05);GL两异构体均显著降低p-Tau面积(p<0.01),说明GL减轻tau过度磷酸化沉积。
讨论与结论翻译
讨论指出,衰老应激致胞质dsDNA/mtDNA释放,激活cGAS生成2′,3′-cGAMP并活化STING-NF-κB/IRF3,HMGB1胞外释出协同放大TNF-α、IL-6等炎症级联,驱动小胶质活化、Aβ与p-Tau累积;α-Klotho与IGF-1随龄下降削弱神经保护。GL口服后经肠菌β-D-葡萄糖醛酸酶转化为GA入血跨血脑屏障,以高亲和HMGB1阻断HMGB1/cGAS-STING/NF-κB信号,并可能涉及PI3K/Akt/GSK3β等通路。18α-GL不抑制人11β-HSD2,无假性醛固酮增多风险,且部分指标优于18β-GL。结论部分原文意译:GL通过抑制神经炎症改善SAMP8小鼠认知障碍与AD病理;该效应关联HMGB1抑制致NF-κB失活,减少炎症介质、弱化小胶质活化、Aβ沉积与tau磷酸化,同时恢复α-Klotho与IGF-1;18α-GL可能较18β-GL疗效更佳,GL(尤其18α-GL)是靶向炎症驱动AD机制的潜力候选药物。
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