目的探究归脾汤通过腺苷酸活化蛋白激酶/过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子-1α(AMPK/PGC-1α)信号通路调控甲基丙二酸尿症(MMA)大鼠海马神经元线粒体生物合成的作用机制。方法50只5日龄Wistar大鼠按照随机数表法随机分为空白组、模型组、归脾汤组(9.3 g·kg-1)、AMPK抑制剂组(2.5 mg·kg-1 Compound C)及归脾汤+AMPK抑制剂组(9.3 g·kg-1+2.5 mg·kg-1 Compound C),经过3周给药后,使用Morris水迷宫测试来检测大鼠的学习和记忆能力;苏木素-伊红(HE)、尼氏(Nissl)和原位末端标记法(TUNEL)染色检测大鼠海马组织病理学变化及凋亡情况;比色法检测大脑海马组织线粒体三磷酸腺苷(ATP)含量;线粒体超氧化物红色荧光探针法(MitoSOX Red)检测大鼠线粒体活性氧(ROS)水平;JC-1法检测海马组织线粒体膜电位;透射电镜(TEM)观察线粒体的病理变化;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测线粒体DNA拷贝数;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测大鼠海马AMPK、PGC-1α、磷酸化(p)-AMPK、核因子E2相关因子1(Nrf1)、核因子E2相关因子2(Nrf2)、线粒体转录因子A(TFAM)蛋白的表达。结果与空白组比较,模型组大鼠运动路径比较分散、无法自行定位到平台,逃避潜伏期延长、穿越平台位置频率降低、目标象限停留时间显著减少、对面象限停留时间显著增加(P<0.01);与模型组比较,归脾汤组与归脾汤+AMPK抑制剂组逃避潜伏期明显缩短、穿越平台位置频率显著升高、目标象限停留时间显著增加,对面象限停留时间明显减少(P<0.05,P<0.01);与归脾汤组比较,AMPK抑制剂组大鼠逃避潜伏期有所延长,穿越平台位置频率显著降低、目标象限停留时间显著减少、对面象限停留时间显著增加(P<0.01)。模型组海马神经元排列紊乱,核固缩。归脾汤治疗后,规则神经元增加,归脾汤+AMPK抑制剂组改善程度较单纯归脾汤组显著降低(P<0.01);电镜显示模型组线粒体嵴结构大片消失,归脾汤组显著恢复(P<0.01)。归脾汤+AMPK抑制剂组仍存在线粒体膜破裂和嵴结构减少。模型组细胞凋亡率显著升高;与空白组比较,模型组ROS水平显著升高,ATP含量显著减少,线粒体膜电位显著下降(P<0.01);与模型组比较,归脾汤组ROS显著降低,ATP含量显著增加,线粒体膜电位显著升高(P<0.01);与模型组比较,归脾汤组凋亡率显著降低(P<0.01),该效应被AMPK抑制剂部分逆转(P<0.01);模型组TFAM、PGC-1α、Nrf1、Nrf2 mRNA及蛋白表达量显著降低(P<0.01);与模型组比较,归脾汤组TFAM、PGC-1α、Nrf1、Nrf2 mRNA及蛋白表达量显著升高(P<0.01)。与空白组比较,模型组p-AMPK/AMPK蛋白表达量显著降低(P<0.01);与模型组比较,归脾汤组p-AMPK/AMPK蛋白表达量显著升高(P<0.01)。结论归脾汤能够通过激活AMPK/PGC-1α信号通路,促进线粒体生物合成,减轻海马区神经元的病理损伤,从而改善大鼠的认知功能障碍。
> 经典名方
白皇凰, 郑宏, 陆相朋