地黄饮子调节PI3K/Akt信号通路保护AD小鼠脑组织星形胶质细胞损伤及糖酵解的作用机制

目的:研究地黄饮子调节磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路,改善阿尔茨海默病(AD)小鼠脑组织星形胶质细胞损伤和糖酵解,提高AD小鼠认知功能的作用机制.方法:将40只4月龄雄性APP/PS1转基因小鼠随机分为模型组、模型+地黄饮子(2.5 g·kg-1)组,每组20只;同背景、同月龄C57BL/6J小鼠40只,随机分为正常组、正常+地黄饮子(2.5 g·kg-1)组,每组20只.正常+地黄饮子组和模型+地黄饮子组给予地黄饮子灌胃,正常组和模型组均给予等量无菌生理盐水,每天灌胃1次,连续给药150 d.Morris水迷宫实验测试小鼠定位航行与空间探索能力.蛋白免疫印迹法(Western blot)检测小鼠脑组织PI3K、Akt蛋白及其磷酸化水平,以及磷酸果糖激酶-1(PFK-1)、乙醛脱氢酶3家族B2(ALDH3B2)蛋白表达.免疫荧光法评估星形胶质细胞形态及ALDH3B2的表达.结果:与正常组比较,模型组小鼠在定位航行实验第2～5天中逃避潜伏期明显延长(P＜0.05,P＜0.01),穿越平台目标区域次数和目标象限停留时间明显减少(P＜0.05,P＜0.01),在相对象限停留时间明显增加(P＜0.05),星形胶质细胞胞体表面积和细胞突起总长度明显增加(P＜0.05,P＜0.01),PI3K、Akt磷酸化水平、ALDH3B2、PFK-1蛋白表达量显著降低(P＜0.01),而正常+地黄饮子组小鼠的上述实验指标差异无统计学意义.与模型组比较,模型+地黄饮子组小鼠在定位航行实验第2～5天中逃避潜伏期明显缩短(P＜0.05,P＜0.01),穿越平台次数和目标象限停留时间明显增加(P＜0.05,P＜0.01),在相对象限停留时间明显降低(P＜0.05),星形胶质细胞胞体表面积和细胞突起总长度明显减少(P＜0.05),PI3K、Akt磷酸化水平和ALDH3B2、PFK-1蛋白表达量显著提高(P＜0.01).结论:地黄饮子通过激活PI3K/Akt信号通路,上调PFK-1、ALDH3B2蛋白表达量,保护AD小鼠脑组织星形胶质细胞损伤,提高糖酵解活性,改善AD小鼠学习记忆能力.