Hei Xiaoyaosan Regulates Fas/FasL/Caspase-8/Caspase-3 Signaling Pathway to Inhibit Neuronal Apoptosis in AD Rats

WANG Huping; CHEN Yiqin; YANG Jiao; HU Yunyun; LYU Yujie; MENG Zhipeng

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20240843

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Hei Xiaoyaosan Regulates Fas/FasL/Caspase-8/Caspase-3 Signaling Pathway to Inhibit Neuronal Apoptosis in AD Rats

更新时间：2024-07-31

- Hei Xiaoyaosan Regulates Fas/FasL/Caspase-8/Caspase-3 Signaling Pathway to Inhibit Neuronal Apoptosis in AD Rats
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 30, Issue 17, Pages: 18-26(2024)
- 作者机构：
  
  1.甘肃中医药大学，兰州 730000
  2.甘肃省中医方药挖掘与创新转化重点实验室，兰州 730000
  3.甘肃省中药新产品创制工程实验室，兰州 730000
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20240843
  CLC： R2-0;R33;R289;R742.8+2
- Published：05 September 2024，
  
  Published Online：21 June 2024，
  
  Received：23 April 2024，
- 稿件说明：
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王虎平,陈怡琴,杨娇等.黑逍遥散调控Fas/FasL/Caspase-8/Caspase-3信号通路对AD大鼠神经元细胞凋亡的影响[J].中国实验方剂学杂志,2024,30(17):18-26.

WANG Huping,CHEN Yiqin,YANG Jiao,et al.Hei Xiaoyaosan Regulates Fas/FasL/Caspase-8/Caspase-3 Signaling Pathway to Inhibit Neuronal Apoptosis in AD Rats[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2024,30(17):18-26.
王虎平,陈怡琴,杨娇等.黑逍遥散调控Fas/FasL/Caspase-8/Caspase-3信号通路对AD大鼠神经元细胞凋亡的影响[J].中国实验方剂学杂志,2024,30(17):18-26. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20240843.

WANG Huping,CHEN Yiqin,YANG Jiao,et al.Hei Xiaoyaosan Regulates Fas/FasL/Caspase-8/Caspase-3 Signaling Pathway to Inhibit Neuronal Apoptosis in AD Rats[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2024,30(17):18-26. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20240843.

摘要

目的

探究黑逍遥散调控肿瘤坏死因子受体超家族成员6（Fas）/Fas配体（FasL）/胱天蛋白酶-8（Caspase-8）/胱天蛋白酶-3（Caspase-3）信号通路干预神经元细胞凋亡防治阿尔茨海默病（AD）的作用及机制。

方法

选用4月龄SPF级SD雄性大鼠90只，随机选取10只作为空白组，10只作为假手术组（双侧海马各注射生理盐水1 μL），其余70只双侧海马各注射

淀粉样蛋白1-42（A

1-42

）1 μL溶液复制AD模型。筛选出造模成功的大鼠50只，随机分为模型组、盐酸多奈哌齐组（0.45 mg·kg

-1

）及黑逍遥散高、中、低剂量组（15.30、7.65、3.82 g·kg

-1

）。连续灌胃42 d，1次/d。原位末端标记法（TUNEL）染色观察大鼠皮层和海马神经元细胞凋亡情况，免疫组化法（IHC）检测大鼠海马组织B细胞淋巴瘤-2（Bcl-2）、Bcl-2相关X蛋白（Bax）表达，实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测Fas、FasL、Fas相关死亡结构域蛋白（Fadd） mRNA表达，蛋白免疫印迹法（Western blot）检测Fas、FasL、Fadd、Caspase-3、切割型（cleaved）Caspase-3、Caspase-8、cleaved Caspase-8相关蛋白的表达。

结果

与空白组和假手术组比较，模型组大鼠皮层和海马区细胞凋亡率显著升高（

0.01），Bax水平显著增高（

0.01），Bcl-2水平显著下调（

0.01），海马组织Fas、FasL、Fadd mRNA表达显著提高（

0.01），Fas、FasL、Fadd、cleaved Caspase-3、cleaved Caspase-8蛋白表达显著增高（

0.01）；与模型组比较，盐酸多奈哌齐组及黑逍遥散高、中剂量组大鼠皮层和海马区细胞凋亡率明显下降（

0.05，

0.01），Bax水平显著降低（

0.01），Bcl-2水平显著提高（

0.01），海马组织Fas、FasL、Fadd mRNA表达明显下调（

0.05，

0.01），Fas、FasL、Fadd、cleaved Caspase-3、cleaved Caspase-8蛋白表达显著下调（

0.01）；黑逍遥散低剂量组大鼠皮层和海马区细胞凋亡率明显下降（

0.05，

0.01），Bcl-2表达水平显著降低（

0.01），海马组织FasL、Fadd mRNA表达明显下调（

0.05），Fas、FasL、Fadd、cleaved Caspase-3、cleaved Caspase-8蛋白表达明显下调（

0.05）。

结论

黑逍遥散可保护AD大鼠皮层和海马区神经元细胞凋亡，其作用机制可能与抑制Fas/FasL/Caspase-8/Caspase-3信号通路介导的细胞凋亡有关。

Abstract

Objective

To explore the effect and mechanism of Hei Xiaoyaosan in regulating the tumor necrosis factor receptor superfamily member 6 （Fas）/Fas ligand （FasL）/cysteine protease-8 （Caspase-8）/cysteine protease-3 （Caspase-3） signaling pathway to intervene in neuronal apoptosis and prevent Alzheimer's disease （AD）.

Method

Ninety SPF-grade SD male rats of 4 months old were selected and randomly grouped as follows： 10 rats in the blank group， 10 rats in the sham group （bilateral hippocampus injected with 1 μL normal saline）， and 70 rats in the modeling group ［bilater hippocampus injected with 1 μL amyloid-beta protein 1-42 （A

1-42

） solution for the modeling of AD］. Fifty successfully modeled rats were selected and randomly assigned into model， donepezil hydrochloride （0.45 mg·kg

-1

）， and high-， medium-， and low-dose （15.30， 7.65， 3.82 g·kg

-1

） Hei Xiaoyaosan groups. Rats were administrated with corresponding agents by gavage once a day for 42 days. Terminal-deoxynucleoitidyl transferase-mediated nick end labeling （TUNEL） was employed to observe the apoptosis of neurons in the cortex and hippocampus， and immunohistochemistry （IHC） was used to detect the expression of B-cell lymphoma-2 （Bcl-2） and Bcl-2-associated X protein （Bax） in the hippocampus. Real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction（Real-time PCR） was employed to determine the mRNA levels of Fas， FasL， and Fas-associated protein with death domain （Fadd）. Western blot was used to determine the protein levels of Fas， FasL， Fadd， Caspase-3， cleved Caspase-3， Caspase-8， and cleved Caspase-8.

Result

Compared with the blank group and sham group， the model group showed increased apoptosis rate in the cortex and hippocampus （

0.01）， elevated Bax level （

0.01）， lowered Bcl-2 level （

0.01）， up-regulated mRNA levels of Fas， FasL， and Fadd in the hippocampus （

0.01）， and up-regulated protein levels of Fas， FasL， Fadd， cleaved Caspase-3， and cleaved Caspase-8 （

0.01）. Compared with the model group， donepezil hydrochloride and Hei Xiaoyaosan at high and medium doses decreased the apoptosis rate in the cortex and hippocampus （

0.05，

0.01）， lowered the Bax level （

0.01）， elevated the Bcl-2 level （

0.01）， and down-regulated the mRNA levels of Fas， FasL， and Fadd and the protein levels of Fas， FasL， Fadd， cleaved Caspase-3， and cleaved Caspase-8 （

0.05，

0.01） in the hippocampus. Low-dose Hei Xiaoyaosan decreased the apoptosis rate in the cortex and hippocampus （

0.05，

0.01）， lowered the Bcl-2 level （

0.01）， and down-regulated the mRNA levels of FasL and Fadd （

0.05） and the protein levels of Fas， FasL， Fadd， cleaved Caspase-3， and cleaved Caspase-8 （

0.05） in the hippocampus.

Conclusion

Hei Xiaoyaosan can protect neurons in the cortex and hippocampus of AD rats by inhibiting the apoptosis mediated by the Fas/FasL/Caspase-8/Caspase-3 signaling pathway.

关键词

黑逍遥散阿尔茨海默病肿瘤坏死因子受体超家族成员6（Fas）/Fas配体（FasL）/胱天蛋白酶-8（Caspase-8）/胱天蛋白酶-3（Caspase-3）信号通路细胞凋亡

Keywords

Hei XiaoyaosanAlzheimer's diseasetumor necrosis factor receptor superfamily member 6 （Fas）/Fas ligand （FasL）/cysteine protease-8 （Caspase-8）/cysteine protease-3 （Caspase-3）apoptosis

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