Untersuchung des Wirkmechanismus des Wasserextrakts von Zhi Mu zur Verbesserung der neuroinflammatorischen Prozesse bei Alzheimer-Modellratten basierend auf dem Signalweg SIRT1/HMGB1/NF-κB
Ziel der Studie war die Untersuchung der Verbesserung der Alzheimer-Krankheit (AD) in Rattenmodellen durch den Wasserextrakt von Zhi Mu (AR) sowie die Erforschung des möglichen Wirkmechanismus. Methoden: Männliche Ratten wurden intraperitoneal 42 Tage lang mit D-Galactose (100 mg·kg⁻¹) behandelt. Am 14. Tag wurde 1 μL einer β-Amyloid (Aβ₍25-35₎, 2 g·L⁻¹) -Lösung in den Hippocampus injiziert. Die Ratten wurden zufällig in eine Modellgruppe, Niedrigdosis- (0,6 g·kg⁻¹), Mitteldosis- (1,2 g·kg⁻¹) und Hochdosisgruppe (2,4 g·kg⁻¹) des Zhi Mu-Extrakts sowie eine positive Kontrollgruppe (Donepezil, 5 mg·kg⁻¹) eingeteilt. Eine weitere gesunde Rattengruppe erhielt nur eine sterile Kochsalzlösung (1 μL) in den Hippocampus als Sham-Operation. Ab dem 21. Tag erhielten die Behandlungsgruppen das Oral-Gavage, die Kontroll- und Modellgruppen erhielten entsprechende Volumina an Kochsalzlösung, einmal täglich für 21 Tage. Der Morris-Wassertest wurde zur Bewertung der Lern- und Gedächtnisfähigkeit eingesetzt; HE-Färbung untersuchte Hirnschäden; TUNEL-Färbung bewertete die neuronale Apoptose; ELISA bestimmte IL-1β, TNF-α und IL-10 im Hirngewebe. BV2-Mikrogliazellen wurden 2 Stunden lang mit 40 μmol·L⁻¹ Aβ₍25-35₎ mitkultiviert. Zellproliferation und -aktivität wurden mittels CCK-8-Test überprüft, um die optimale Konzentration von Zhi Mu-haltigem Serum (S-AR) zu ermitteln. Zellversuche umfassten eine Leergruppe, Aβ₍25-35₎-Gruppe, S-AR-Gruppe, EX527-Gruppe (SIRT1-Inhibitor) und S-AR+EX527-Gruppe. Immunfluoreszenzfärbung bestimmte die Expression von CD16, CD206 und hochbeweglichem Gruppenprotein B1 (HMGB1); Western Blot analysierte CD16, induzierbare Stickstoffmonoxid-Synthase (iNOS), CD206, Arginase (Arg) sowie Proteine der SIRT1/HMGB1/NF-κB Signalweg-assoziierten Pfade. Ergebnisse: In-vivo-Studien zeigten, dass im Vergleich zur Sham-Gruppe die Modellgruppe eine verminderte Anzahl an Plattformerreichungen und eine geringere Verweildauer im Zielquadranten aufwies (P<0,01), eine erhöhte Fluchtlatenz und neuronale Apoptoserate im Hippocampus (P<0,01), deutliche Hippocampus-Schädigungen sowie eine erhöhte Expression von IL-6, TNF-α, IL-10, CD16 und iNOS (P<0,01). CD206 und Arg zeigten einen erhöhten Trend ohne statistische Signifikanz. Im Vergleich zur Modellgruppe verbesserten alle Zhi Mu-Dosierungen signifikant die Anzahl der Plattformerreichungen und die Verweildauer im Zielquadranten (P<0,05, P<0,01), reduzierten Hippocampus-Schäden, Fluchtlatenz und neuronale Apoptose, senkten die Expression von TNF-α, IL-6, CD16 und iNOS (P<0,05, P<0,01) und erhöhten die Expression von IL-10, CD206 und Arg (P<0,05, P<0,01). In-vitro-Ergebnisse zeigten im Vergleich zur Leergruppe eine erhöhte Fluoreszenzintensität und Proteinexpression von CD206, CD16, HMGB1, iNOS und CD16 in der Aβ₍25-35₎-Gruppe (P<0,01) mit einem Trend zur Erhöhung von CD206 und Arg ohne Signifikanz. Nach S-AR-Intervention stiegen Fluoreszenzintensität von CD206 sowie Proteinexpression von Arg und CD206 an (P<0,01), während Fluoreszenzintensität von CD16, HMGB1 sowie Proteinexpression von iNOS und CD16 sanken (P<0,01). Diese Effekte wurden durch EX527 (SIRT1-Inhibitor) rückgängig gemacht (P<0,05, P<0,01). Weiterhin zeigten die Aβ₍25-35₎-Gruppe im Vergleich zur Leergruppe eine signifikant erhöhte zytoplasmatische HMGB1-Expression und einen Anstieg des Verhältnisses p-NF-κB p65/NF-κB p65 (P<0,01), während SIRT1 und nukleäres HMGB1 signifikant reduziert waren (P<0,01). Die S-AR-Gruppe zeigte eine entgegengesetzte Tendenz, die durch EX527 rückgängig gemacht wurde (P<0,01). Fazit: Zhi Mu reguliert die Mikroglia-Polarisation über den Signalweg SIRT1/HMGB1/NF-κB, verbessert die neuroinflammatorischen Prozesse in AD-Modellen und wirkt schützend.