黄连解毒汤调控FBXL5/IRP2改善VaD小鼠脑铁代谢紊乱、髓鞘损伤及激越攻击行为

冯小霞; 陈晨; 邱静; 阳光

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20241502

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黄连解毒汤调控FBXL5/IRP2改善VaD小鼠脑铁代谢紊乱、髓鞘损伤及激越攻击行为

经典名方 | 更新时间：2024-11-18

- 黄连解毒汤调控FBXL5/IRP2改善VaD小鼠脑铁代谢紊乱、髓鞘损伤及激越攻击行为
- Effect of Huanglian Jiedutang in Improving Brain Iron Metabolism Disorders， Myelin Damage， and Aggressive Behavior in VaD Mice via Regulation of FBXL5/IRP2
- 中国实验方剂学杂志 2024年30卷第24期页码：1-9
- 作者机构：
  
  1.湖北中医药大学第一临床学院，武汉 430061
  2.湖北省中医院，武汉 430060
  3.湖北中医药大学附属医院，中医肝肾研究及应用湖北省重点实验室，武汉 430060
  4.湖北时珍实验室，武汉 430060
- 作者简介：
  
  冯小霞，在读硕士，从事中西医结合防治神经精神疾病的临床与基础研究，E-mail：101974426@qq.com
  阳光，博士，副主任医师，硕士生导师，从事中西医结合防治神经精神疾病的临床与基础研究，E-mail：hbzyyGeriatrics@163.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金面上项目(82274334);国家自然科学基金青年项目(82205084);武汉市应用基础前沿项目(2020020601012244)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20241502
  中图分类号： R2-0;R22;R285.5;R289;R33
- 收稿：2024-06-24，
  
  网络出版：2024-09-18，
  
  纸质出版：2024-12-20
- 稿件说明：
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冯小霞,陈晨,邱静等.黄连解毒汤调控FBXL5/IRP2改善VaD小鼠脑铁代谢紊乱、髓鞘损伤及激越攻击行为[J].中国实验方剂学杂志,2024,30(24):1-9.

FENG Xiaoxia,CHEN Chen,QIU Jing,et al.Effect of Huanglian Jiedutang in Improving Brain Iron Metabolism Disorders， Myelin Damage， and Aggressive Behavior in VaD Mice via Regulation of FBXL5/IRP2[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2024,30(24):1-9.
冯小霞,陈晨,邱静等.黄连解毒汤调控FBXL5/IRP2改善VaD小鼠脑铁代谢紊乱、髓鞘损伤及激越攻击行为[J].中国实验方剂学杂志,2024,30(24):1-9. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20241502.

FENG Xiaoxia,CHEN Chen,QIU Jing,et al.Effect of Huanglian Jiedutang in Improving Brain Iron Metabolism Disorders， Myelin Damage， and Aggressive Behavior in VaD Mice via Regulation of FBXL5/IRP2[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2024,30(24):1-9. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20241502.

摘要

目的

探讨黄连解毒汤通过调控F盒富含亮氨酸重复序列蛋白5（FBXL5）/铁调节蛋白2（IRP2）通路对血管性痴呆（VaD）小鼠脑铁代谢紊乱、髓鞘损伤及攻击行为的影响。

方法

将60只C57BL/6J小鼠随机分为假手术组、模型组、利培酮组（2 mg·kg

-1

·d

-1

）和黄连解毒汤低、中、高剂量组（0.25、0.5、1 g·kg

-1

·d

-1

），每组10只。采用双侧颈总动脉狭窄（BCAS）法建立VaD模型。从第7周开始给予药物干预2周。在第9周进行行为学评估，包括触摸逃避实验和居民入侵者测试。行为学测试结束后，收集下丘脑腹外侧腹内侧（VMHvl）组织样本。蛋白免疫印迹法（Western blot）检测髓鞘相关糖蛋白（MAG）、髓鞘少突胶质细胞糖蛋白（MOG）、髓鞘碱性蛋白（MBP）、4-羟基-2-壬烯醛（4-HNE）、谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）、转铁蛋白受体1（TFR1）、铁蛋白轻链（Ft-L）、膜铁转运蛋白1（FPN1）、FBXL5和IRP2表达；免疫荧光检测MBP荧光强度；透射电镜观察髓鞘超微结构改变；Perl's染色检测组织铁沉积；酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测丙二醛（MDA）和超氧化物歧化酶（SOD）水平。

结果

与假手术组比较，模型组小鼠啃咬次数、攻击行为、易激惹评分明显升高，攻击潜伏期显著缩短（

0.01）；MAG、MOG和MBP的表达水平及MBP的荧光强度均显著降低（

0.01），髓鞘超微结构紊乱。Ft-L、TFR1表达升高，FPN1表达降低，铁沉积增加（

0.01）。抗氧化剂GPX4和SOD降低，4-HNE和脂质过氧化产物MDA升高（

0.01）。FBXL5蛋白表达降低，IRP2蛋白表达升高（

0.01）。与模型组比较，黄连解毒汤中、高剂量组和利培酮组小鼠啃咬次数、攻击行为和激惹评分降低（

0.05，

0.01），攻击潜伏期增加（

0.01）；黄连解毒汤中、高剂量组MAG、MOG、MBP表达水平及MBP免疫荧光均升高（

0.01）。超微板层结构排列有序；Ft-L、TFR1表达降低，FPN1表达升高，铁沉积减少（

0.01）；GPX4、SOD表达水平升高，4-HNE、MDA表达水平降低（

0.01）；FBXL5蛋白表达升高，IRP2蛋白表达降低（

0.01）。

结论

黄连解毒汤可能通过调控VMHvl区FBXL5/IRP2表达，改善VaD小鼠脑铁代谢紊乱、髓鞘损伤及激越攻击行为。

Abstract

Objective

This study aims to investigate the effect of Huanglian Jiedutang on brain iron metabolism disorders， myelin damage， and aggressive behavior in vascular dementia （VaD） mice by regulating the F-box leucine-rich repeat protein 5 （FBXL5）/iron regulatory protein 2 （IRP2） pathway.

Method

Sixty C57BL/6J mice were randomly divided into six groups： sham operation group， mod

el group， risperidone group （2 mg·kg

-1

·d

-1

）， and low-dose， medium-dose， and high-dose groups of Huanglian Jiedutang （0.25， 0.5， 1 g·kg

-1

·d

-1

）， with 10 mice in each group. The VaD model was established by bilateral carotid artery stenosis （BCAS）. Drug intervention was administered for two weeks starting from the seventh week. Behavioral assessments， including the touch escape and resident-intruder tests， were conducted in the ninth week. After the behavioral tests， ventromedial hypothalamus ventrolateral （VMHvl） tissue samples were collected. Western blot was used to detect the expression of myelin-associated glycoprotein （MAG）， myelin oligodendrocyte glycoprotein （MOG）， myelin basic protein （MBP）， 4-hydroxynonenal （4-HNE）， glutathione peroxidase 4 （GPX4）， transferrin receptor 1 （TFR1）， ferritin light chain （Ft-L）， ferroportin 1 （FPN1）， FBXL5， and IRP2. Immunofluorescence was used to measure MBP fluorescence intensity. Transmission electron microscopy was employed to observe ultrastructural changes in the myelin sheath. Perl's staining was used to detect tissue iron deposition. Malondialdehyde （MDA） and superoxide dismutase （SOD） levels were measured by enzyme linked immunosorbent assay （ELISA）.

Result

Compared to the sham operation group， the model group exhibited a significant increase in biting， aggression， and irritability scores， along with a reduced latency of the attack （

0.01）. The expression levels of MAG， MOG， and MBP， as well as the fluorescent density of MBP， were significantly decreased （

0.01）. Disordered myelin ultrastructure， increased Ft-L and TFR1 expression， decreased FPN1 expression， and elevated iron deposition were observed （

0.01）. Antioxidants GPX4 and SOD were reduced， while 4-HNE and lipid peroxidation product MDA were increased （

0.01）. FBXL5 protein expression decreased， and IRP2 protein expression increased （

0.01）. Compared with the model group， in the middle-dose and high-dose groups of Huanglian Jiedutang and the risperidone group， the number of bites， aggressive behaviors， and irritability scores were reduced （

0.05，

0.01）， while the latency of the attack increased （

0.01）. In the middle-dose and high-dose groups of Huanglian Jiedutang， the expression levels of MAG， MOG， and MBP， as well as MBP immunofluorescence increased （

0.01）. The ultrastructure was orderly arranged. Ft-L and TFR1 expression decreased； FPN1 expression increased， and iron deposition was reduced （

0.01）. GPX4 and SOD expression levels increased， and 4-HNE and MDA expression levels decreased （

0.01）. FBXL5 protein expression increased， and IRP2 protein expression decreased （

0.01）.

Conclusion

Huanglian Jiedutang may alleviate brain iron metabolism disorders， myelin damage， and aggressive behavior in VaD mice by regulating FBXL5/IRP2 expression in the VMHvl region.

关键词

Keywords

references

MORGAN A E ， MC AULEY M T . Vascular dementia： From pathobiology to emerging perspectives ［J］. Ageing Res Rev ， 2024 ， 96 ： 102278 .

BANDYOPADHYAY T K ， BISWAS A ， ROY A ， et al . Neuropsychiatric profiles in patients with Alzheimer's disease and vascular dementia ［J］. Ann Indian Acad Neurol ， 2014 ， 17 （ 3 ）： 325 - 330 .

KHAN S S ， YE B ， TAATI B ， et al . Detecting agitation and aggression in people with dementia using sensors-A systematic review ［J］. Alzheimers Dement ， 2018 ， 14 （ 6 ）： 824 - 832 .

BANERJEE S ， HIGH J ， STIRLING S ， et al . Study of mirtazapine for agitated behaviours in dementia （SYMBAD）：A randomised， double-blind， placebo-controlled trial ［J］. Lancet ， 2021 ， 398 （ 10310 ）： 1487 - 1497 .

李澎涛，王永炎，黄启福 . “毒损脑络”病机假说的形成及其理论与实践意义［J］. 北京中医药大学学报， 2001 ， 24 （ 1 ）： 1 - 6，16 .

王飞雪，黄小波，裴卉，等 . 血管性痴呆中医病机理论的传承和发扬［J］. 世界中医药， 2022 ， 17 （ 2 ）： 221 - 224，228 .

罗君，刘冰寒，陈国华 . 黄连解毒汤治疗老年痴呆的Meta分析［J］. 江汉大学学报：自然科学版， 2017 ， 45 （ 5 ）： 452 - 457 .

高炎，邵卫，陈国华 . 黄连解毒汤治疗血管性认知障碍的可能机制［J］. 中医学报， 2020 ， 35 （ 1 ）： 71 - 76 .

张海鹏 . 黄连解毒汤源出小考［J］. 中华医史杂志， 2017 ， 47 （ 4 ）： 207 .

田金洲，时晶 . 阿尔茨海默病的中医诊疗共识［J］. 中国中西医结合杂志， 2018 ， 38 （ 5 ）： 523 - 529 .

张英华，吕翰林，周建文，等 . 黄连解毒汤调节HIF-1 α /VEGF信号通路改善APP/PS1双转基因小鼠学习记忆能力的作用机制［J］. 中国实验方剂学杂志， 2024 ， 30 （ 7 ）： 59 - 65 .

TAN Z ， YANG G ， QIU J ， et al . Quercetin alleviates demyelination through regulating microglial phenotype transformation to mitigate neuropsychiatric symptoms in mice with vascular dementia ［J］. Mol Neurobiol ， 2022 ， 59 （ 5 ）： 3140 - 3158 .

DENG S ， SHU S ， ZHAI L ， et al . Optogenetic stimulation of mPFC alleviates white matter injury-related cognitive decline after chronic ischemia through adaptive myelination ［J］. Adv Sci （Weinh）， 2023 ， 10 （ 5 ）： e2202976 .

赵伟，孙国志 . 不同种实验动物间用药量换算［J］. 畜牧兽医科技信息， 2010 ， 5 ： 52 - 53 .

ITAKURA T ， MURATA K ， MIYAMICHI K ， et al . A single vomeronasal receptor promotes intermale aggression through dedicated hypothalamic neurons ［J］. Neuron ， 2022 ， 110 （ 15 ）： 2455 - 2469 .

WALKER J ， FOWLER S ， MILLER D ， et al . Spatial learning and memory impairment and increased locomotion in a transgenic amyloid precursor protein mouse model of Alzheimer's disease ［J］. Behav Brain Res ， 2011 ， 222 （ 1 ）： 169 - 175 .

KRISHNAN V ， HAN M H ， GRAHAM D L ， et al . Molecular adaptations underlying susceptibility and resistance to social defeat in brain reward regions ［J］. Cell ， 2007 ， 131 （ 2 ）： 391 - 404 .

SPELLMAN T ， LISTON C . Toward circuit mechanisms of pathophysiology in depression ［J］. Am J Psychiatry ， 2020 ， 177 （ 5 ）： 381 - 390 .

刘冉，王文礼，高垣，等 . 针灸治疗抑郁症的临床疗效与作用机制研究进展［J］. 世界中医药， 2023 ， 18 （ 22 ）： 3299 - 3305 .

HOLMGREN A ， HANSSON L ， BJERKAAS-KJELDAL K ， et al . Mapping the expression of an ANK3 isoform associated with bipolar disorder in the human brain ［J］. Transl Psychiatry ， 2022 ， 12 （ 1 ）： 45 .

SCHOONOVER K E ， FARMER C B ， CASH A E ， et al . Pathology of white matter integrity in three major white matter fasciculi：A post-mortem study of schizophrenia and treatment status ［J］. Br J Pharmacol ， 2019 ， 176 （ 8 ）： 1143 - 1155 .

CHEN X ， WANG F ， GAN J ， et al . Myelin deficits caused by Olig2 deficiency lead to cognitive dysfunction and increase vulnerability to social withdrawal in adult mice ［J］. Neurosci Bull ， 2020 ， 36 （ 4 ）： 419 - 426 .

MINAKUCHI T ， GUTHMAN E M ， ACHARYA P ， et al . Independent inhibitory control mechanisms for aggressive motivation and action ［J］. Nat Neurosci ， 2024 ， 27 （ 4 ）： 702 - 715 .

WANG Y ， LV M N ， ZHAO W J . Research on ferroptosis as a therapeutic target for the treatment of neurodegenerative diseases ［J］. Ageing Res Rev ， 2023 ， 91 ： 102035 .

DING X S ， GAO L ， HAN Z ， et al . Ferroptosis in Parkinson's disease：Molecular mechanisms and therapeutic potential ［J］. Ageing Res Rev ， 2023 ， 91 ： 102077 .

WANG L ， FANG X ， LING B ， et al . Research progress on ferroptosis in the pathogenesis and treatment of neurodegenerative diseases ［J］. Front Cell Neurosci ， 2024 ， 18 ： 1359453 .

黄辰杰，樊明理，施学丽 . 基于铁死亡理论探讨中医药防治抑郁症的研究进展［J］. 中国实验方剂学杂志， 2024 ， doi： 10.13422/j.cnki.syfjx.20241242 http://dx.doi.org/10.13422/j.cnki.syfjx.20241242 .

WAN R ， CHELI V ， SANTIAGO-GONZÁLEZ D ， et al . Impaired postnatal myelination in a conditional knockout mouse for the ferritin heavy chain in oligodendroglial cells ［J］. J Neurosci ， 2020 ， 40 （ 40 ）： 7609 - 7624 .

CHELI V T ， CORREALE J ， PAEZ P M ， et al . Iron metabolism in oligodendrocytes and astrocytes， implications for myelination and remyelination ［J］. ASN Neuro ， 2020 ， doi： 10.1177/1759091420962681 http://dx.doi.org/10.1177/1759091420962681 ..

LIU Y ， NGUYEN M ， ROBERT A ， et al . Metal ions in Alzheimer's disease：A key role or not？［J］. Acc Chem Res ， 2019 ， 52 （ 7 ）： 2026 - 2035 .

MAYANK A K ， PANDEY V ， VASHISHT A A ， et al . An oxygen-dependent interaction between FBXL5 and the CIA-targeting complex regulates iron homeostasis ［J］. Mol Cell ， 2019 ， 75 （ 2 ）： 382 - 393 .

IWAI K . Regulation of cellular iron metabolism： Iron-dependent degradation of IRP by SCF（FBXL5） ubiquitin ligase ［J］. Free Radic Biol Med ， 2019 ， 133 ： 64 - 68 .

HUANG Y Y ， TENG T ， GIOVANE C D ， et al . Pharmacological treatment of neuropsychiatric symptoms of dementia：A network Meta-analysis ［J］. Age Ageing ， 2023 ， 52 （ 6 ）： afad091 .

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