Effect of Zishen Huoxue Prescription on Regulation of Mitophagy and Neurogenesis in Hippocampal CA1 Region of Vascular Dementia Rats

ZHAO Ziting; WU Dahua; ZHANG Xiuli; XIE Le; LIU Tonghe; ZENG Shanshan; SHI Jiayi; YAO Ting; XIE Yao; LI Yinchen

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20221504

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Effect of Zishen Huoxue Prescription on Regulation of Mitophagy and Neurogenesis in Hippocampal CA1 Region of Vascular Dementia Rats

更新时间：2022-11-17

- Effect of Zishen Huoxue Prescription on Regulation of Mitophagy and Neurogenesis in Hippocampal CA1 Region of Vascular Dementia Rats
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 28, Issue 20, Pages: 45-52(2022)
- 作者机构：
  
  1.湖南中医药大学，长沙 410208
  2.湖南省中医药研究院附属医院，长沙 410006
  3.湖南中医药大学科技创新中心，长沙 410208
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20221504
  CLC： R2-0;R22;R285.5;R289;R33
- Received：21 April 2022，
  
  Published Online：20 July 2022，
  
  Published：20 October 2022
- 稿件说明：
移动端阅览
赵梓婷,伍大华,张秀丽等.滋肾活血方对2-VO模型大鼠海马CA1区线粒体自噬的调节及神经元再生的影响[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(20):45-52.

ZHAO Ziting,WU Dahua,ZHANG Xiuli,et al.Effect of Zishen Huoxue Prescription on Regulation of Mitophagy and Neurogenesis in Hippocampal CA1 Region of Vascular Dementia Rats[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(20):45-52.
赵梓婷,伍大华,张秀丽等.滋肾活血方对2-VO模型大鼠海马CA1区线粒体自噬的调节及神经元再生的影响[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(20):45-52. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221504.

ZHAO Ziting,WU Dahua,ZHANG Xiuli,et al.Effect of Zishen Huoxue Prescription on Regulation of Mitophagy and Neurogenesis in Hippocampal CA1 Region of Vascular Dementia Rats[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(20):45-52. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221504.

摘要

目的

探讨滋肾活血方通过调节线粒体自噬促进双侧颈总动脉永久性结扎（2-VO）模型大鼠海马CA1区神经元新生的作用机制。

方法

2-VO法建立血管性痴呆大鼠模型，随机将60只SD大鼠分为假手术组、2-VO模型组、盐酸多奈哌齐组、滋肾活血方低、中、高剂量组（8.9、17.8、35.6 g·kg

-1

）。Morris水迷宫实验检测各组逃避潜伏期、跨越平台次数；透射电镜观察海马CA1区线粒体自噬情况；实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测海马CA1区PTEN诱导激酶1（Pink1）、帕金蛋白（Parkin） mRNA的表达；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测海马CA1区线粒体自噬信号通路相关蛋白Parkin、抗增殖蛋白2（PHB2）、线粒体融合蛋白2（Mfn2）、动力学相关蛋白1（Drp1）蛋白的表达；Brdu法检测CA1区神经元再生情况。

结果

与假手术组比较，2-VO模型组大鼠学习、空间记忆能力明显下降（

0.05），海马CA1区见线粒体结构受损，自噬溶酶体形成，Parkin、Pink1 mRNA及Parkin、PHB2、Drp1蛋白明显上调（

0.05），Mfn2蛋白表达量明显降低（

0.05），海马CA1区神经元新生明显减少（

0.05）。与模型组比较，滋肾活血方干预后可明显提高2-VO模型大鼠的学习、空间记忆能力（

0.05），增加海马CA1区自噬小体数量并改善线粒体结构，进一步上调海马CA1区Parkin、Pink1 mRNA及Parkin、PHB2、Drp1蛋白表达（

0.05，

0.01），下调Mfn2蛋白表达（

0.05，

0.01），增加海马CA1区神经元新生数量（

0.05，

0.01）。

结论

滋肾活血方对血管性痴呆大鼠海马CA1区神经元新生的促进作用与Pink1/Parkin信号通路介导的线粒体自噬有关。

Abstract

Objective

To investigate the effect of Zishen Huoxue prescription on promoting neurogenesis in hippocampal CA1 region of vascular dementia （VD） rats by regulating mitophagy.

Method

The 2-VO method was used to establish the VD rat model and 60 SD rats were randomly divided into sham operation group， model group， donepezil hydrochloride group， and Zishen Huoxue prescription low-dose（8.9 g·kg

-1

）， medium-dose（17.8 g·kg

-1

） and high-dose（35.6 g·kg

-1

） groups. Morris water maze test was performed to detect the escape latency and the number of crossing platform in each group. The expression of phosphatase and tensin homology-induced kinase 1 （PINK1） and Parkinson protein （Parkin） mRNA in hippocampal CA1 region was detected by Real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction（Real-time PCR）. Western blot was used to determine the expression of mitochondrial autophagy signaling pathway-related proteins Parkin， prohibitin 2 （PHB2）， mitofusin 2 （Mfn2） and dynamin-related protein 1 （Drp1） in hippocampal CA1 region. The neurogenesis in hippocampal CA1 region was tested by Brdu method.

Result

Compared with the conditions in the sham operation group， the learning and spatial memory abilities of the model group were decreased （

0.05）， with damaged mitochondrial structure and autolysosome formation in the hippocampal CA1 region. The expressions of Parkin， Pink1 mRNA and Parkin， PHB2， and Drp1 proteins were up-regulated （

0.05）， while the expression of Mfn2 protein and the neuronal regeneration in hippocampal CA1 region were reduced （

0.05，

0.05）. Compared with the conditions in the model group， Zishen Huoxue prescription enhanced the learning and spatial memory abilities of VD rats （

0.05）， increased the number of autophagosomes in hippocampal CA1 region and improved the mitochondrial structure. The expression of Parkin， Pink1 mRNA and Parkin， PHB2， and Drp1 proteins in hippocampal CA1 region was up-regulated （

0.05，

0.01）while the expression of Mfn2 protein was down-regulated（

0.05，

0.01）. The number of new neurons in hippocampal CA1 region was also increased（

0.05，

0.01）.

Conclusion

The promoting effect of Zishen Huoxue prescription on the neurogenesis in hippocampal CA1 region of VD rats was related to the mitophagy mediated by Pink1/Parkin signaling pathway.

关键词

Keywords

references

IADECOLA C . The pathobiology of vascular dementia ［J］. Neuron ， 2013 ， 80 （ 4 ）： 844 - 866 .

WANG W ， QIAO O ， JI H ， et al . Autophagy in vascular dementia and natural products with autophagy regulating activity ［J］. Pharmacol Res ， 2021 ， 170 ： 105756 .

OGNJANOVSKI N ， SCHAEFFER S ， WU J ， et al . Parvalbumin-expressing interneurons coordinate hippocampal network dynamics required for memory consolidation ［J］. Nat Commun ， 2017 ， 8 ： 15039 .

LIANG R ， PANG Z P ， DENG P ， et al . Transient enhancement of inhibitory synaptic transmission in hippocampal CA1 pyramidal neurons after cerebral ischemia ［J］. Neuroscience ， 2009 ， 160 （ 2 ）： 412 - 418 .

TANG J ， HU Z ， TAN J ， et al . Parkin protects against oxygen-glucose deprivation/reperfusion insult by promoting Drp1 degradation ［J］. Oxid Med Cell Longev ， 2016 ， 2016 ： 8474303 .

LI Q ， ZHANG T ， WANG J ， et al . Rapamycin attenuates mitochondrial dysfunction via activation of mitophagy in experimental ischemic stroke ［J］. Biochem Biophys Res Commun ， 2014 ， 444 （ 2 ）： 182 - 188 .

SHENG Z H . The interplay of axonal energy homeostasis and mitochondrial trafficking and anchoring ［J］. Trends Cell Biol ， 2017 ， 27 （ 6 ）： 403 - 416 .

EGAN D F ， SHACKELFORD D B ， MIHAYLOVA M M ， et al . Phosphorylation of ULK1 （hATG1） by AMP-activated protein kinase connects energy sensing to mitophagy ［J］. Science ， 2011 ， 331 （ 6016 ）： 456 - 461 .

CASTELLAZZI M ， PATERGNANI S ， DONADIO M ， et al . Autophagy and mitophagy biomarkers are reduced in sera of patients with Alzheimer's disease and mild cognitive impairment ［J］. Sci Rep ， 2019 ， 9 （ 1 ）： 20009 .

OZGEN S ， KRIGMAN J ， ZHANG R ， et al . Significance of mitochondrial activity in neurogenesis and neurodegenerative diseases ［J］. Neural Regen Res ， 2022 ， 17 （ 4 ）： 741 - 747 .

CHANG D ， LIU J ， BILINSKI K ， et al . Herbal medicine for the treatment of vascular dementia： An overview of scientific evidence ［J］. Evid Based Complement Alternat Med ， 2016 ， 2016 ： 7293626 .

杨维华，周慎，刘芳，等 . 滋肾健脑法对脑萎缩肾阴虚血瘀证主症及智能状态的影响［J］. 光明中医， 2004 ， 19 （ 5 ）： 45 - 46 .

周慎，杨维华，李佑生，等 . 益肾健脑颗粒剂对脑萎缩肾阴虚血瘀证主症及血流变的影响［J］. 中西医结合学报， 2004 ， 2 （ 2 ）： 100 - 102 .

伍大华，姚婷，蒋军林，等 . 滋肾活血法治疗血管性痴呆肾阴虚血瘀证的临床研究［J］. 中西医结合心脑血管病杂志， 2015 ， 13 （ 12 ）： 1372 - 1374 .

任晨斌，伍大华，张发友，等 . 滋肾活血方对血管性痴呆大鼠学习记忆能力和海马形态学的影响［J］. 湖南中医药大学学报， 2017 ， 37 （ 10 ）： 1082 - 1085 .

HU Z ， HU K ， WANG R ， et al . Differentially expressed genes accompanying neurobehavioral deficits in a modified rat model of vascular dementia ［J］. Neurosci Lett ， 2021 ， 750 ： 135774 .

YUAN Z ， ZHOU H ， ZHOU N ， et al . Dynamic evaluation indices in spatial learning and memory of rat vascular dementia in the morris water maze ［J］. Sci Rep ， 2019 ， 9 （ 1 ）： 7224 .

张杰，周媛，马云枝，等 . 基于PI3K/Akt/mTOR通路探讨补肾通络方对血管性痴呆大鼠海马神经元突触可塑性的影响［J］. 中国实验方剂学杂志， 2021 ， 27 （ 18 ）： 25 - 31 .

刘晓霞 . 益髓法对实验性血管性痴呆大鼠海马区BDNF表达影响的研究［D］. 长春：长春中医药大学， 2017 .

孟盼，杨琴，杨蕙，等 . 百事乐胶囊对抑郁模型大鼠海马隔颞轴神经再生的影响［J］. 中药药理与临床， 2018 ， 34 （ 3 ）： 169 - 172 .

ANZELL A R ， MAIZY R ， PRZYKLENK K ， et al . Mitochondrial quality control and disease： Insights into ischemia-reperfusion injury ［J］. Mol Neurobiol ， 2018 ， 55 （ 3 ）： 2547 - 2564 .

陈昭，吴林，蓝雪琳，等 . 血管性痴呆发病机制中西医研究进展［J］. 辽宁中医药大学学报， 2022 ， 24 （ 1 ）： 40 - 44 .

HEGELE R A ， DICHGANS M . Advances in stroke 2009： Update on the genetics of stroke and cerebrovascular disease 2009 ［J］. Stroke ， 2010 ， 41 （ 2 ）： e63 - e66 .

LUO P ， LU Y ， LI C ， et al . Long-lasting spatial learning and memory impairments caused by chronic cerebral hypoperfusion associate with a dynamic change of HCN1/HCN2 expression in hippocampal CA1 region ［J］. Neurobiol Learn Mem ， 2015 ， 123 ： 72 - 83 .

魏思灿，林天来，黄玲，等 . 槲皮素通过PINK1/parkin通路激活线粒体自噬减轻大鼠脑缺血再灌注损伤［J］. 中国病理生理杂志， 2020 ， 36 （ 12 ）： 2251 - 2257 .

李和梅，蒋怡萱，黄盼玲，等 . 人参皂苷Rg 1 通过激活PINK1/parkin增强线粒体自噬保护A β 损伤的PC12细胞［J］. 中国中药杂志， 2022 ， 47 （ 2 ）： 484 - 491 .

SULKSHANE P ， RAM J ， THAKUR A ， et al . Ubiquitination and receptor-mediated mitophagy converge to eliminate oxidation-damaged mitochondria during hypoxia ［J］. Redox Biol ， 2021 ， 45 ： 102047 .

GEISLER S ， HOLMSTRÖM K M ， SKUJAT D ， et al . PINK1/Parkin-mediated mitophagy is dependent on VDAC1 and p62/SQSTM1 ［J］. Nat Cell Biol ， 2010 ， 12 （ 2 ）： 119 - 131 .

PARK Y S ， CHOI S E ， KOH H C . PGAM5 regulates PINK1/Parkin-mediated mitophagy via DRP1 in CCCP-induced mitochondrial dysfunction ［J］. Toxicol Lett ， 2018 ， 284 ： 120 - 128 .

黄健，卢博，邹前，等 . Mfn2调节线粒体自噬［J］. 吉林医药学院学报， 2018 ， 39 （ 1 ）： 59 - 61 .

ZHANG T ， WU P ， BUDBAZAR E ， et al . Mitophagy reduces oxidative stress via Keap1 （Kelch-like epichlorohydrin-associated protein 1）/Nrf2 （nuclear factor-E 2 -related factor 2）/PHB2 （prohibitin 2） pathway after subarachnoid hemorrhage in rats ［J］. Stroke ， 2019 ， 50 （ 4 ）： 978 - 988 .

DI RIENZO M ， ROMAGNOLI A ， CICCOSANTI F ， et al . AMBRA1 regulates mitophagy by interacting with ATAD3A and promoting PINK1 stability ［J］. Autophagy ， 2022 ， 18 （ 8 ）： 1752 - 1762 .

KHACHO M ， CLARK A ， SVOBODA D S ， et al . Mitochondrial dysfunction underlies cognitive defects as a result of neural stem cell depletion and impaired neurogenesis ［J］. Hum Mol Genet ， 2017 ， 26 （ 17 ）： 3327 - 3341 .

RUTH B . Mitochondrial metabolism-mediated regulation of adult neurogenesis ［J］. Brain Plast ， 2017 ， 3 （ 1 ）： 73 - 87 .

NING W J ， LV R J ， XU N ， et al . Lycopene-loaded microemulsion regulates neurogenesis in rats with A β -induced Alzheimer's disease rats based on the Wnt/ β -catenin pathway ［J］. Neural Plast ， 2021 ， 2021 ： 5519330 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Differences and Mechanisms of Combined Use of "Raw and Fried Ziziphi Spinosae Semen" in Anmeidan and Its Disassembled Prescriptions in Improving Anxiety and Cognitive Impairment in Insomnia Rat Model Based on Serum Metabolomics

Effect of Anmeidan on Cognitive Function and Metabolic Profiling in Insomnia Model Rats Based on Untargeted Metabolomics

Effect of Huanglian Jiedutang in Improving Brain Iron Metabolism Disorders， Myelin Damage， and Aggressive Behavior in VaD Mice via Regulation of FBXL5/IRP2

Tongmai Kaiqiao Pills Treat Vascular Dementia in Rats by Regulating Mitochondrial Autophagy via HIF-1α/BNIP3 Signaling Pathway

Modified Shuyuwan Ameliorates Depressive Behaviors and Promotes Myelin Regeneration in Mouse Model of Vascular Dementia Complicated with Depression by Regulating Energy Metabolism of Myelin Axons via MCT1

Related Author

SUN Kang

XU Bo

YE Zijing

ZHU Miao

LI Feizhou

XU Bo

YE Zijing

LI Lianyu

Related Institution

Hubei Shizhen Laboratory

Ministry of Education Engineering Research Centre of Chinese Medicine Protection Technology and New Product Development for Elderly Brain Health， Hubei University of Chinese Medicine

Shiyan Taihe Hospital

Hubei University of Chinese Medicine

Hubei Provincial Hospital of Traditiona1 Chinese Medicine

AI问答

Postal code：100700
Tel：010-84076882 Email：syfjx_2010@188.com
Technical support is provided by Beijing Founder electronics co., LTD 京ICP备11006657号-10 京公网安备11010802024621
It is recommended to read the content of this site in Chrome&IE9+. Please switch to extreme mode in browser 360.
Cookies We use cookies to help provide and enhance our service and tailor content. By continuing, you agree to the use of cookies.

⁰