Ziel der Studie war es, den Wirkmechanismus von Guipi-Decoction (归脾汤) bei der Regulation der mitochondrialen Biogenese in Hippocampusneuronen von Ratten mit Methylmalonsäureämie (MMA) über den AMP-aktivierten Proteinkinase/Peroxisomen-Proliferator-aktivierten Rezeptor γ-Coaktivator 1α (AMPK/PGC-1α) Signalweg zu untersuchen. Methoden: 50 fünf Tage alte Wistar-Ratten wurden nach Zufallsprinzip in eine Kontrollgruppe, Modellgruppe, Guipi-Gruppe (9,3 g·kg⁻¹), AMPK-Inhibitor-Gruppe (2,5 mg·kg⁻¹ Compound C) und Guipi + AMPK-Inhibitor-Gruppe (9,3 g·kg⁻¹ + 2,5 mg·kg⁻¹ Compound C) eingeteilt. Nach dreiwöchiger Behandlung wurde die Lern- und Gedächtnisleistung mittels Morris-Wassertest überprüft; HE-, Nissl- und TUNEL-Färbungen wurden zur Untersuchung pathologischer Veränderungen und Apoptose im Hippocampusgewebe eingesetzt; ATP-Gehalt des hippocampalen Mitochondriums wurde kolorimetrisch bestimmt; mitochondriale ROS mittels MitoSOX Red fluoreszenzdetektiert; mitochondriales Membranpotenzial durch JC-1 gemessen; ultrastrukturelle Veränderungen mittels Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) beobachtet; mitochondriale DNA-Kopierzahl mittels Real-time PCR quantifiziert; Proteinexpression von AMPK, PGC-1α, p-AMPK, Nrf1, Nrf2 und TFAM mittels Western Blot analysiert. Ergebnisse zeigten, dass Modellratten verstreute Bewegungsmuster, Unfähigkeit zur Positionsfindung, verlängerte Fluchtlatenz, reduzierte Plattformüberquerungen, signifikant reduzierte Verweildauer im Zielquadranten und erhöhte im gegenüberliegenden Quadranten aufwiesen (P<0,01). Im Vergleich zur Modellgruppe zeigten Guipi- sowie Guipi + AMPK-Inhibitor-Gruppen eine verkürzte Fluchtlatenz, erhöhte Plattformüberquerungen und Verweildauer im Zielbereich sowie reduzierte Verweildauer im gegenüberliegenden Quadranten (P<0,05, P<0,01). AMPK-Hemmer verlängerte die Fluchtlatenz und verringerte die Performance signifikant (P<0,01). Im Modell wurden neuronale Anordnung und Kernpyknose beobachtet; Guipi steigerte die Anzahl regulärer Neuronen, wobei die Kombination mit AMPK-Inhibitor diese Wirkung erheblich abschwächte (P<0,01). Elektronenmikroskopie zeigte großflächigen Verlust von Mitochondrienkristae im Modell mit signifikanter Erholung durch Guipi (P<0,01). Guipi + AMPK-Inhibitor-Gruppe zeigte weiterhin Membranrisse und reduzierte Cristae. Apoptoserate war im Modell deutlich erhöht; ROS stiegen, ATP und Membranpotenzial sanken signifikant (P<0,01); Guipi senkte ROS, erhöhte ATP und Membranpotenzial (P<0,01). Apoptose wurde durch Guipi signifikant reduziert (P<0,01), wobei AMPK-Inhibitor diese Wirkung teilweise aufhob (P<0,01). TFAM, PGC-1α, Nrf1 und Nrf2 mRNA-Expression und Proteingehalt waren im Modell verringert und durch Guipi erhöht (P<0,01). PHosphoryliertes AMPK/AMPK war im Modell vermindert und durch Guipi gesteigert (P<0,01). Fazit: Guipi fördert die mitochondriale Biogenese durch Aktivierung des AMPK/PGC-1α-Signalwegs und verringert pathologische Schäden an Hippocampusneuronen, wodurch kognitive Defizite bei Ratten verbessert werden.

Guipi-Decoction;Methylmalonazidämie (MMA);Mitochondriale Biogenese;AMP-aktivierte Proteinkinase/Peroxisom-Proliferator-aktivierter Rezeptor γ Coaktivator-1α (AMPK/PGC-1α) Signalweg