知母-黄柏药对改善D-半乳糖诱导衰老小鼠认知障碍的机制研究

摘要

目的：研究知母-黄柏药对（简称“知柏”）对D-半乳糖（D-gal）诱导衰老模型小鼠认知障碍的改善作用，并探讨其作用机制。方法：将75只C57BL/6J小鼠随机分为空白组、模型组（D-gal 125 mg/kg）、吡拉西坦组（468 mg/kg）、知柏组（4.5 g/kg）和雷帕霉素哺乳靶蛋白（mTOR）抑制剂组（依维莫司，RAD001,3mg/kg），每组15只。通过D-gal建立小鼠衰老模型，并连续8周灌胃给予知柏水煎液。采用Morris水迷宫和新物体识别测试评价衰老模型小鼠的认知功能；HE染色法观察各组小鼠海马组织病理变化情况；尼氏染色和高尔基染色观察海马区神经元和突触的病理形态变化；收集海马组织以测定脑内三磷酸腺苷（ATP）含量，Western Blot法检测海马中泛素结合蛋白62(P62)、肌球蛋白样BCL2结合蛋白（Beclin-1）、突触素（Syn）、突触后密度蛋白-95(PSD-95)、腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）、mTOR的蛋白表达水平；实时荧光定量PCR(qRT-PCR)法检测海马中Syn、AMPK、mTOR基因表达水平。结果：与空白组相比，模型组小鼠在Morris水迷宫和新物体识别测试中表现出认知功能显著降低（P<0.01）。在模型组中，海马区的细胞数量减少，细胞排列松散，神经元形态不规则，尼氏小体数量明显减少，树突分支数量以及树突棘密度也显著减少。模型组小鼠海马中ATP水平、P62、Syn、PSD-95、mTOR蛋白表达显著降低（P<0.01）,Beclin-1表达显著升高（P<0.01）,pAMPK/AMPK蛋白含量比值和AMPK基因表达显著升高（P<0.01）,Syn和mTOR基因表达显著降低（P<0.01）。与模型组相比，吡拉西坦组和知柏组小鼠的认知功能得到了显著改善，表现为Morris水迷宫测试中潜伏期的显著缩短（P<0.01），穿越平台次数和靶象限停留时间显著增加（P<0.01），以及新物体识别指数的显著升高（P<0.01），海马区树突棘密度显著增加（P<0.01），神经元损伤也在一定程度上得到了缓解。海马中ATP水平、P62、Syn、PSD-95和mTOR蛋白表达显著升高（P<0.01,P<0.05）,Beclin-1蛋白表达显著降低（P<0.01）,pAMPK/AMPK蛋白含量比值和AMPK基因表达显著降低（P<0.01,P<0.05）,Syn、mTOR基因表达显著升高（P<0.01）。抑制剂RAD001组与模型组结果相似，经知柏治疗后上述指标均有所回调。结论：知柏可能通过激活AMPK/mTOR信号通路抑制神经元过度自噬，增强突触可塑性，改善由D-gal引起的小鼠认知障碍。

关键词

知母-黄柏药对 / D-半乳糖 / 衰老 / 认知障碍 / AMPK/mTOR信号通路