电针调控Akt/mTOR/HIF-1α通路对AD模型小鼠海马组织糖酵解的影响

摘要

目的 探究电针干预对阿尔茨海默病(AD)模型小鼠海马组织蛋白激酶B(Akt)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)/缺氧诱导因子1α(HIF-1α)信号通路的调控作用及其对星形胶质细胞糖酵解功能的影响，进一步探讨电针改善AD认知功能障碍的作用机制。方法 据随机数字表法，将18只雄性SPF级5月龄APP/PS1小鼠分为模型组、电针组和假电针组，每组6只；另取6只野生型雄性SPF级5月龄C57BL/6J小鼠作为对照组。电针组取“肾俞”“百会”“足三里”行电针刺激，隔日1次，每次20 min,持续4周；假电针组取穴同电针组，仅进行皮下针刺不通电；对照组和模型组则仅行固定处理。Morris水迷宫和Y迷宫自主交替实验测试认知功能；HE染色观察海马形态；免疫组化检测海马β-淀粉样肽1-42(Aβ1-42)沉积水平；蛋白质印迹法检测HIF-1α蛋白及磷酸化Akt(p-Akt)、Akt、磷酸化mTOR(p-mTOR)、mTOR蛋白表达；酶联免疫吸附测定检测丙酮酸激酶M2型(PKM2)、乳酸脱氢酶A亚型(LDHA)活性；比色法检测己糖激酶(HK)、L-乳酸含量；免疫荧光共定位结合皮尔逊相关系数定量分析LDHA与星形胶质细胞标志物胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的共定位程度。结果与对照组比较，模型组小鼠认知功能减退，表现出逃避潜伏期延长(P<0.01)及穿越平台次数、目标象限停留时间比、自发交替率降低(P<0.01);海马神经元细胞体肿胀，核染加深、细胞间隙增大，Aβ1-42平均光密度增加(P<0.01),p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR及HIF-1α蛋白表达升高(P<0.01),PKM2、LDHA、HK、L-乳酸含量升高(P<0.01),LDHA与星形胶质细胞共定位表达增加。与模型组比较，电针组小鼠认知功能改善，海马神经元细胞结构更完整，细胞分布更均匀，Aβ1-42平均光密度降低(P<0.01),p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR及HIF-1α蛋白表达降低(P<0.01),PKM2、LDHA、HK、L-乳酸含量降低(P<0.05),LDHA与星形胶质细胞共定位系数降低(P<0.01)。假电针组与模型组比较，各指标均未见明显改善。结论 电针“肾俞”“百会”“足三里”可改善AD模型小鼠认知功能障碍，其作用机制可能与抑制海马Akt/mTOR/HIF-1α信号通路过度激活，进而下调糖酵解关键酶活性、减少乳酸异常积累有关，且星形胶质细胞的糖酵解代谢通路可能是其关键作用靶点之一。

关键词

阿尔茨海默病 / 电针 / 星形胶质细胞 / 认知功能障碍 / 糖酵解 / 小鼠

基金资助

国家自然科学基金项目(No.82405575); 湖北省自然科学基金项目(No.2023AFD113); 湖北省中医药管理局科研项目(No.ZY2023F13); 湖北省中医药重点学科(针灸学)创新项目(No.XK202405); 湖北中医药大学2025年度博士研究生创新能力项目(No.2025BSCX05); 湖北省时珍人才工程项目(鄂卫函[2024]256号)