Effect of Huazhuo Jiedu Shugan Prescription on Learning， Memory， and PI3K/Akt/GSK-3<italic style="font-style: italic">β</italic> Signaling Pathway in Epileptic Rats

Jiang-hong WANG; Jia-li YANG; Shao-bo YAN; Zhi-xia JIA; Gang-gang LI; Shao-kun QIN; Ye LU; Zhen-wei GUAN; Shao-dan ZHANG; Lin PEI

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20211603

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Effect of Huazhuo Jiedu Shugan Prescription on Learning， Memory， and PI3K/Akt/GSK-3β Signaling Pathway in Epileptic Rats

Pharmacology | 更新时间：2021-07-28

- Effect of Huazhuo Jiedu Shugan Prescription on Learning， Memory， and PI3K/Akt/GSK-3β Signaling Pathway in Epileptic Rats
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 27, Issue 17, Pages: 57-65(2021)
- 作者机构：
  
  1.河北大学中医学院，河北保定 071051
  2.河北中医学院，石家庄 050051
  3.华北理工大学中医学院，河北唐山 063210
  4.河北省中医药科学院，石家庄 050031
  5.河北医科大学第二医院，石家庄 050073
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20211603
  CLC： R2-0;R22;R285.5;R289;R33
- Received：16 April 2021，
  
  Published Online：30 June 2021，
  
  Published：05 September 2021
- 稿件说明：
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王江红,杨佳丽,严少博等.化浊解毒疏肝方对癫痫大鼠学习记忆及PI3K/Akt/GSK-3β信号通路的影响[J].中国实验方剂学杂志,2021,27(17):57-65.

WANG Jiang-hong,YANG Jia-li,YAN Shao-bo,et al.Effect of Huazhuo Jiedu Shugan Prescription on Learning， Memory， and PI3K/Akt/GSK-3β Signaling Pathway in Epileptic Rats[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2021,27(17):57-65.
王江红,杨佳丽,严少博等.化浊解毒疏肝方对癫痫大鼠学习记忆及PI3K/Akt/GSK-3β信号通路的影响[J].中国实验方剂学杂志,2021,27(17):57-65. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20211603.

WANG Jiang-hong,YANG Jia-li,YAN Shao-bo,et al.Effect of Huazhuo Jiedu Shugan Prescription on Learning， Memory， and PI3K/Akt/GSK-3β Signaling Pathway in Epileptic Rats[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2021,27(17):57-65. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20211603.

摘要

目的

观察化浊解毒疏肝方对癫痫大鼠学习记忆及磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）/糖原合成酶激酶-3

（GSK-3

）通路相关蛋白表达的影响，探讨其可能的作用机制。

方法

选取SPF级雄性SD大鼠48只，随机分为正常组、模型组、丙戊酸钠组、化浊解毒疏肝方低、中、高剂量组，每组8只。正常组给予0.9%氯化钠溶液腹腔注射（0.035 g·kg

-1

），其余5组给予同等剂量戊四氮（PTZ）腹腔注射制备大鼠慢性癫痫模型，共14次。化浊解毒疏肝方低、中、高剂量组分别灌胃化浊解毒疏肝方2.7，5.4，10.8 g·kg

-1

，丙戊酸钠组灌胃丙戊酸钠0.19 g·kg

-1

，正常组和模型组灌胃同等体积0.9%氯化钠溶液，每天1次，持续28 d。药物干预期间，各造模组大鼠在第7，14，21，28天给予PTZ腹腔注射以维持癫痫模型。应用Morris水迷宫观察大鼠的行为学变化，苏木素-伊红（HE）染色观察大鼠海马神经元病理形态学变化，免疫组化检测磷酸化（p）-Akt，p-GSK-3

蛋白的表达，蛋白免疫印迹法（Western blot）检测PI3K，Akt，p-Akt，GSK-3

β，

p-GSK-3

蛋白表达情况。

结果

与正常组比较，模型组大鼠寻找平台时间延长（

0.01），穿越平台次数减少（

0.01），海马CA1区神经元结构损伤，海马CA1区p-Akt，p-GSK-3

蛋白表达降低（

0.05），海马组织PI3K，p-Akt，p-GSK-3

相对表达量降低（

0.01）。与模型组比较，丙戊酸钠组、化浊解毒疏肝方各剂量组大鼠寻找平台时间缩短（

0.01）；丙戊酸钠组、化浊解毒疏肝方高、中剂量组大鼠穿越平台次数升高（

0.01），各治疗组海马CA1区神经元结构明显改善，化浊解毒疏肝方高、中剂量组、丙戊酸钠组海马CA1区p-Akt，p-GSK-3

蛋白表达升高（

0.05），化浊解毒疏肝方高、中剂量组、丙戊酸钠组PI3K，p-Akt，p-GSK-3

相对表达量升高（

0.01）。

结论

化浊解毒疏肝方可改善癫痫大鼠学习记忆能力，可能与激活PI3K/Akt/GSK-3

通路相关蛋白有关，从而发挥抗癫痫作用。

Abstract

Objective

To observe the effects of Huazhuo Jiedu Shugan Prescription （HZJDSG） on learning， memory， and the expression of phosphoinositide 3-kinase （PI3K）/protein kinase B （Akt）/glycogen synthase kinase-3

（GSK-3

） pathway-related proteins in epileptic rats， and to explore its possible mechanism.

Method

Forty-eight SPF male SD rats were randomly divided into a normal group， a model group， a sodium valproate （0.19 g·kg

-1

） group， and low- （2.7 g·kg

-1

）， medium- （5.4 g·kg

-1

）， and high-dose （10.8 g·kg

-1

） HZJDSG groups， with eight rats in each group. The normal group received 0.9% sodium chloride solution （0.035 g·kg

-1

） by intraperitoneal injection， and the other five groups received pentetrazol （PTZ） at the same dose to induce a chronic epilepsy model for a total of 14 times. The drug groups received corresponding drugs and the normal group and the model group received 0.9% sodium chloride solution at the same volume once a day for 28 days. During the drug intervention period， epilepsy was maintained in each modeling group by intraperitoneal injection of PTZ on day 7， 14， 21， and 28. The behavioral changes of rats were observed by Morris water maze and the pathomorphological changes of rat hippocampal neurons by hematoxylin-eosin （HE） staining. The protein expression of phosphorylation Akt（p-Akt）and p-GSK-3

was detected by immunohistochemistry and the protein expression of PI3K， Akt， p-Akt， GSK-3

， and p-GSK-3

by Western blot.

Result

Compared with the normal group， the model group showed prolonged platform finding time （

0.01）， reduced number of platform crossings （

0.01）， structural damage of neurons in the CA1 region of the hippocampus， down-regulated protein expression of p-Akt and p-GSK-3

in the CA1 region of the hippocampus （

0.05）， and reduced relative expression of PI3K， p-Akt， and p-GSK-3

in the hippocampus （

0.01）. Compared with the model group， the sodium valproate group and the HZJDSG groups showed shortened platform finding time （

0.01） and improved neuronal structure in the CA1 region of the hippocampus， while the sodium valproate group and the high- and medium-dose HZJDSG groups exhibited increased number of platform crossings （

0.01）， up-regulated protein expression of p-Akt and p-GSK-3

in the CA1 region of the hippocampus （

0.05）， and elevated relative expression of PI3K， p-Akt， and p-GSK-3

（

0.01）.

Conclusion

HZJDSG can improve the learning and memory of epileptic rats， and its antiepileptic effect may be achieved by the activation of PI3K/Akt/GSK-3

pathway-related proteins.

关键词

Keywords

references

PAUDEL Y N ， LISGARAS C P ， LIM K S ， et al . Epilepsy and comorbidities：towards unraveling the common underlying mechanisms ［J］. Neurosci Res Notes ， 2018 ， 1 （ 3 ）： 1 - 4 .

SINGH G ， SANDER J W . The global burden of epilepsy report：implications for low- and middle-income countries ［J］. Epilepsy Behav ， 2020 ， doi： 10.1016/j.yebeh.2020.106949 http://dx.doi.org/10.1016/j.yebeh.2020.106949 .

WANG W Z ， WU J Z ， WANG D S ， et al . The prevalence and treatment gap in epilepsy in China：an ILAE/IBE/WHO study ［J］. Neurology ， 2003 ， 60 （ 9 ）： 1544 - 1545 .

XU F ， NA L ， LI Y ， et al . Roles of the PI3K/Akt/mTOR signalling pathways in neurodegenerative diseases and tumours ［J］. Cell Biosci ， 2020 ， 10 ： 54 .

WANG C ， WEI Z ， JIANG G ， et al . Neuroprotective mechanisms of miR-124 activating PI3K/Akt signaling pathway in ischemic stroke ［J］. Exp Ther Med ， 2017 ， 13 （ 6 ）： 3315 - 3318 .

PIAO Y ， GUO H ， QU Z ， et al . CD146 promotes migration and proliferation in pulmonary large cell neuroendocrine carcinoma cell lines ［J］. Oncol Lett ， 2019 ， 17 （ 2 ）： 2075 - 2080 .

CHEN G ， SHEN H ， ZANG L ， et al . Protective effect of luteolin on skin ischemia-reperfusion injury through an Akt-dependent mechanism ［J］. Int J Mol Med ， 2018 ， 42 （ 6 ）： 3073 - 3082 .

BADIMON L ， CASANI L ， CAMINO-LOPEZ S ， et al . GSK-3beta inhibition and canonical Wnt signaling in mice hearts after myocardial ischemic damage ［J］. PLoS One ， 2019 ， 14 （ 6 ）： e0218098 .

ALESE O O ， NGOUPAYE G T ， RAKGANTSHO C ， et al . Glutamatergic pathway in depressive-like behavior associated with pentylenetetrazole rat model of epilepsy with history of prolonged febrile seizures ［J］. Life Sci ， 2020 ， 253 ： 117692 .

RACINE R J . Modification of seizure activity by electrical stimulation.Ⅱ.Motor seizure ［J］. Electroencephalogr Clin Neurophysiol ， 1972 ， 32 （ 3 ）： 281 - 294 .

徐叔云，卞如濂，陈修 . 药理实验方法学［M］. 3版 . 北京：人民卫生出版社， 2002 ： 202 - 204 .

CHANDRASEKARAN K ， CHOI J ， ARVAS M I ， et al . Nicotinamide mononucleotide administration prevents experimental diabetes-induced cognitive impairment and loss of hippocampal neurons ［J］. Int J Mol Sci ， 2020 ， 21 （ 11 ）： 3756 .

ALSHAMMARI T K ， ALSHAMMARI M A ， NENOV M N ， et al . Genetic deletion of fibroblast growth factor 14 recapitulates phenotypic alterations underlying cognitive impairment associated with schizophrenia ［J］. Transl Psychiatry ， 2016 ， 6 ： e806 .

SHIMADA T ， YAMAGATA K . Pentylenetetrazole-induced kindling mouse model ［J］. J Vis Exp ， 2018 （ 136 ）： e56573 .

KLIOUEVA I A ， VAN LUIJTELAAR E L ， CHEPURNOVA N E ， et al . PTZ-induced seizures in rats：effects of age and strain ［J］. Physiol Behav ， 2001 ， 72 （ 3 ）： 421 - 426 .

MARSON A G ， AL-KHARUSI A M ， ALWAIDH M ， et al . The SANAD study of effectiveness of valproate，lamotrigine，or topiramate for generalised and unclassifiable epilepsy：an unblinded randomised controlled trial ［J］. Lancet ， 2007 ， 369 （ 9566 ）： 1016 - 1026 .

MORRIS R G M . Spatial localization does not require the presence of local cues ［J］. Learn Motiv ， 1981 ， 12 （ 2 ）： 239 - 260 .

ROMORINI L ， GARATE X ， NEIMAN G ， et al . Akt/GSK-3beta signaling pathway is critically involved in human pluripotent stem cell survival ［J］. Sci Rep ， 2016 ， 6 ： 35660 .

BRAZIL D P ， HEMMINGS B A . Ten years of protein kinase B signalling：a hard Akt to follow ［J］. Trends Biochem Sci ， 2001 ， 26 （ 11 ）： 657 - 664 .

MAJEWSKA E ， SZELIGA M . Akt/GSK-3beta signaling in glioblastoma ［J］. Neurochem Res ， 2017 ， 42 （ 3 ）： 918 - 924 .

FRUMAN D A ， CHIU H ， HOPKINS B D ， et al . The PI3K pathway in human disease ［J］. Cell ， 2017 ， 170 （ 4 ）： 605 - 635 .

HEMMINGS B A ， RESTUCCIA D F . PI3K-PKB/Akt pathway ［J］. Cold Spring Harb Perspect Biol ， 2012 ， 4 （ 9 ）： a011189 .

SI H ， ZHANG Y ， SONG Y ， et al . Overexpression of adrenomedullin protects mesenchymal stem cells against hypoxia and serum deprivationinduced apoptosis via the Akt/GSK-3beta and Bcl2 signaling pathways ［J］. Int J Mol Med ， 2018 ， 41 （ 6 ）： 3342 - 3352 .

KOHNO K ， KOYA-MIYATA S ， HARASHIMA A ， et al . Inflammatory M1-like macrophages polarized by NK-4 undergo enhanced phenotypic switching to an anti-inflammatory M2-like phenotype upon co-culture with apoptotic cells ［J］. J Inflamm （Lond）， 2021 ， 18 （ 1 ）： 2 .

BAGHI M ， ROSTAMIAN D M ， YADEGARI E ， et al . Modified level of miR-376a is associated with Parkinson's disease ［J］. J Cell Mol Med ， 2020 ， 24 （ 4 ）： 2622 - 2634 .

LIM H ， LEE D ， CHOI W K ， et al . Galectin-3 secreted by human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells reduces aberrant tau phosphorylation in an alzheimer disease model ［J］. Stem Cells Int ， 2020 ， doi： 10.1155/2020/8878412 http://dx.doi.org/10.1155/2020/8878412 .

TAHERI P ， KESHAVARZI S ， EBADI M ， et al . Neuroprotective effects of forced exercise and bupropion on chronic methamphetamine-induced cognitive impairment via modulation of cAMP response element-binding protein/brain-derived neurotrophic factor signaling pathway，oxidative stress，and inflammatory biomarkers in rats ［J］. Adv Biomed Res ， 2018 ， 7 ： 151 .

HONG F ， ZHANG Y ， CHENG W ， et al . beta-arrestin-2 up-regulates toll-like receptor 2 signaling and inhibits apoptosis in human endometrial cancer heterotransplants in nude mice ［J］. BMC Cancer ， 2019 ， 19 （ 1 ）： 1035 .

裴林，李佃贵，曹东义，等 . 浊毒浅识［J］. 河北中医， 2010 ， 32 （ 1 ）： 24 - 25 .

田军彪，万溪，高晶晶，等 . 化浊解毒活血通络方对大鼠脑缺血再灌注损伤后Bcl-2和Bax基因表达的影响［J］. 中华中医药杂志， 2017 ， 32 （ 6 ）： 2727 - 2730 .

梁俊杰，魏明清，倪敬年，等 . 田金洲教授升清降浊法治疗帕金森病非运动症状的临床经验［J］. 世界中医药， 2020 ， 15 （ 16 ）： 2474 - 2477 .

华荣，武曼丽，丘宇慧，等 . 浅谈益气升清降浊法论治清阳不升之脑髓病［J］. 世界中医药， 2020 ， 15 （ 20 ）： 3058 - 3061 .

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