地黄饮子改善AD小鼠脑星形胶质细胞能量代谢障碍及自噬损伤的作用机制

目的:研究地黄饮子改善阿尔茨海默病(AD)模型小鼠脑组织星形胶质细胞损伤,调节能量代谢和自噬障碍的作用机制.方法:4月龄雄性APP/PS1转基因小鼠40只,随机分为模型组、模型+地黄饮子组(2.5g·kg-1),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+地黄饮子组(2.5g·kg-1),每组20只.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.通过新物体识别实验和小鼠跳台实验评价小鼠学习记忆能力.免疫荧光法和蛋白免疫印迹法(Western blot)检测星形胶质细胞中胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达.高效液相色谱法检测小鼠脑组织中三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)、单磷酸腺苷(AMP),并计算能荷(EC)水平.Western blot检测小鼠脑组织肝激酶B1(LKB1)、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、自噬激活激酶1(ULK1)、哺乳动物雷帕霉素靶点(mTOR)的磷酸化水平及自噬相关蛋白Beclin-1、微管相关蛋白1轻链3(LC3)-Ⅱ/LC3-I、p62的表达水平.结果:与正常组比较,模型组小鼠新物体识别实验辨别指数显著下降(P＜0.01),跳台实验停留潜伏期显著缩短,错误次数显著增加,星形胶质细胞GFAP蛋白表达显著上调,脑组织ATP、ADP含量及EC值显著降低,AMP含量显著上升,AMPK、LKB1、mTOR磷酸化水平和p62蛋白表达显著升高,ULK1磷酸化水平和Beclin-1、LC3-Ⅱ/LC3-I蛋白表达显著下降(P＜0.01);正常+地黄饮子组小鼠中上述实验指标则差异无统计学意义.与模型组比较,模型+地黄饮子组小鼠新物体识别实验辨别指数明显增加(P＜0.05),跳台实验停留潜伏期显著延长(P＜0.01),错误次数显著减少(P＜0.01),星形胶质细胞GFAP蛋白表达量明显下降(P＜0.05),脑组织ATP、ADP含量及EC值明显升高(P＜0.05,P＜0.01),AMP含量明显下降(P＜0.05),AMPK、LKB1和mTOR磷酸化水平和p62蛋白表达显著降低,ULK1磷酸化水平和Beclin-1、LC3-Ⅱ/LC3-I蛋白表达显著升高(P＜0.01).结论:地黄饮子通过保护星形胶质细胞,改善AD小鼠脑内能量代谢和自噬障碍,提高模型小鼠学习记忆能力.