Jujuboside A Improves Cognitive Function in Rat Model of VCI via PI3K/Akt Signaling Pathway

HUANG Zixuan; YANG Shuo; ZHOU Jiaqi; ZHANG Gengchao; YOU Qiuyun; TAN Aihua

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20241808

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Jujuboside A Improves Cognitive Function in Rat Model of VCI via PI3K/Akt Signaling Pathway

更新时间：2025-03-04

- Jujuboside A Improves Cognitive Function in Rat Model of VCI via PI3K/Akt Signaling Pathway
  增强出版
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 31, Issue 6, Pages: 107-114(2025)
- 作者机构：
  
  1.湖北中医药大学老年脑健康中医药防护技术与新产品研发教育部工程研究中心，武汉 430065
  2.湖北时珍实验室，武汉 430065
  3.湖北中医药大学附属黄冈中医医院，湖北黄冈 438000
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20241808
  CLC： R285;R282;R259
- Received：28 September 2024，
  
  Accepted：27 November 2024，
  
  Published Online：29 November 2024，
  
  Published：20 March 2025
- 稿件说明：
移动端阅览
黄子轩,杨硕,周家琪等.基于PI3K/Akt信号通路探讨酸枣仁皂苷A改善血管性认知障碍模型大鼠认知功能的作用机制[J].中国实验方剂学杂志,2025,31(06):107-114.

HUANG Zixuan,YANG Shuo,ZHOU Jiaqi,et al.Jujuboside A Improves Cognitive Function in Rat Model of VCI via PI3K/Akt Signaling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2025,31(06):107-114.
黄子轩,杨硕,周家琪等.基于PI3K/Akt信号通路探讨酸枣仁皂苷A改善血管性认知障碍模型大鼠认知功能的作用机制[J].中国实验方剂学杂志,2025,31(06):107-114. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20241808.

HUANG Zixuan,YANG Shuo,ZHOU Jiaqi,et al.Jujuboside A Improves Cognitive Function in Rat Model of VCI via PI3K/Akt Signaling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2025,31(06):107-114. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20241808.

摘要

目的

观察酸枣仁皂苷A（JuA）对血管性认知障碍（VCI）大鼠学习记忆的影响及组织病理变化，探索酸枣仁皂苷A对于治疗血管性认知障碍的作用机制。

方法

SPF级雄性SD大鼠50只，从中各随机选择出10只作为假手术组和正常组，其余大鼠进行双侧颈总动脉结扎法（2-VO）建立VCI模型。将手术后情况稳定的大鼠随机平均分为模型组、酸枣仁皂苷A组（20 mg·kg

-1

）、多奈哌齐组（0.45 mg·kg

-1

）。连续灌胃4周后通过新物体识别实验和Morris水迷宫实验评价酸枣仁皂苷A对VCI模型大鼠学习记忆能力的影响；尼氏染色评价海马神经元阳性细胞数目和形态变化；实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测大鼠海马组织糖原合成酶激酶-3

（GSK-3

）、cAMP反应元件结合蛋白（CREB）、B细胞淋巴瘤-2（Bcl-2）、磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）、蛋白激酶B（Akt） mRNA相对表达量。蛋白免疫印迹法（Western blot）检测大鼠海马组织GSK-3

、磷酸化（p）-GSK-3

、p-CREB、Bcl-2、PI3K、p-PI3K、Akt、p-Akt蛋白的表达。

结果

与假手术组比较，模型组大鼠学习记忆能力显著下降（

0.01），海马CA1区神经元细胞损伤，细胞数量减少（

0.01），海马组织中GSK-3

mRNA表达水平显著升高（

0.01），PI3K、Akt、CREB、Bcl-2 mRNA表达水平显著降低（

0.01），p-PI3K、p-Akt、p-GSK-3

、p-CREB、Bcl-2的蛋白表达水平显著降低（

0.01）；与模型组比较，JuA组和多奈哌齐组大鼠学习记忆能力明显提高（

0.05，

0.01），海马CA1区神经元细胞损伤程度降低，细胞数量增加（

0.05，

0.01），海马组织中GSK-3

mRNA表达水平显著降低（

0.01），PI3K、Akt、CREB、Bcl-2的mRNA表达水平明显升高（

0.05，

0.01），海马组织中p-PI3K、p-Akt、p-GSK-3

、p-CREB、Bcl-2的蛋白表达水平明显升高（

0.05，

0.01）；与假手术组比较，正常组学习记忆能力、神经元细胞数量、PI3K/Akt/GSK-3

通路相关mRNA和蛋白表达水平差异均无统计学意义。

结论

JuA可以改善VCI模型大鼠的认知障碍，其机制可能是激活PI3K/Akt信号通路调节相关蛋白，降低海马神经元细胞凋亡水平，减轻海马神经元损伤。

Abstract

Objective

To investigate the effects of jujuboside A （JuA） on the learning and memory abilities and histopathological changes in the rat model of vascular cognitive impairment （VCI） and explore the potential mechanisms by which JuA treats VCI.

Methods

A total of 50 male SPF-grade SD rats were randomized into a sham operation group （

=10）， a blank control group （

=10）， and a modeling group （

=30）. The rats in the modeling group underwent bilateral carotid artery ligation （2-VO） for the modeling of VCI. After stabilization， the VCI rats were randomized into model， JuA （20 mg·kg

¹）， and donepezil （0.45 mg·kg

¹） groups. After 4 weeks of gavage， the novel object recognition and Morris water maze tests were conducted to evaluate the learning and memory abilities of rats. Nissl staining was employed to evaluate the morphology and number of hippocampal neurons. Real-time PCR was employed to measure the mRNA levels of glycogen synthase kinase-3

（GSK-3

）， cAMP response element-binding protein （CREB）， B cell lymphoma-2 （Bcl-2）， phosphatidylinositol 3-kinase （PI3K）， and protein kinase B （Akt） in the hippocampal tissue. Western blot was employed to quantify the protein levels of GSK-3

， p-GSK-3

， p-CREB， Bcl-2， PI3K， p-PI3K， Akt， and p-Akt in the hippocampal tissue.

Result

Compared with the sham operation group， the model group exhibited declines in the learning and memory abilities （

0.01）， neuronal damage and decreased neurons in the

hippocampal CA1 region （

0.01）， up-regulation in the mRNA level of GSK-3

（

0.01）， and down-regulation in the mRNA levels of PI3K， Akt， CREB， and Bcl-2， as well as the protein levels of p-PI3K， p-Akt， p-GSK-3

， p-CREB， and Bcl-2 （

0.01）. In comparison to the model group， both the JuA and donepezil groups demonstrated improvements in the learning and memory abilities （

0.05，

0.01）， with reduced neuronal damage and increased neurons （

0.05，

0.01）. In addition， the two groups showed down-regulation in the mRNA level of GSK-3

（

0.01） and up-regulation in the mRNA levels of PI3K， Akt， CREB， and Bcl-2 and the protein levels of p-PI3K， p-Akt， p-GSK-3

， p-CREB， and Bcl-2 （

0.05，

0.01）. There were no statistically significant differences between the blank control and sham operation groups in terms of the learning and memory abilities， neuron count， and mRNA and protein levels of PI3K/Akt/GSK-3

pathway-related factors.

Conclusion

JuA can ameliorate the cognitive impairment in the rat model of VCI by activating the PI3K/Akt signaling pathway， reducing the apoptosis of hippocampal neurons， and alleviating the hippocampal neuronal damage.

关键词

Keywords

references

ZHANG X ， SU J ， GAO C ， et al . Progression in vascular cognitive impairment：Pathogenesis，neuroimaging evaluation， and treatment ［J］. Cell Transplant ， 2019 ， 28 （ 1 ）： 18 - 25 .

BOYLE P A ， YU L ， WILSON R S ， et al . Person-specific contribution of neuropathologies to cognitive loss in old age ［J］. Ann Neurol ， 2018 ， 83 （ 1 ）： 74 - 83 .

RUNDEK T ， TOLEA M ， ARIKO T ， et al . Vascular cognitive impairment （VCI）［J］. Neurotherapeutics ， 2022 ， 19 （ 1 ）： 68 - 88 .

ZHAO Z ， XIE L ， SHI J ， et al . Neuroprotective effect of Zishen Huoxue decoction treatment on vascular dementia by activating PINK1/Parkin mediated mitophagy in the hippocampal CA1 region ［J］. J Ethnopharmacol ， 2024 ， 319 （ Pt 1 ）： 117172 .

NINGNING Y ， YING X ， XIANG L ， et al . Danggui-Shaoyao San alleviates cognitive impairment via enhancing HIF-1 α /EPO axis in vascular dementia rats ［J］. J Ethnopharmacol ， 2024 ， 331 ： 118306 .

FAN L L ， FANG H ， ZHENG J Y ， et al . Taohong Siwu decoction alleviates cognitive impairment by suppressing endoplasmic reticulum stress and apoptosis signaling pathway in vascular dementia rats ［J］. J Ethnopharmacol ， 2024 ， 333 ： 118407 .

CHEN K ， LI Y ， ZHANG X ， et al . The role of the PI3K/Akt signalling pathway in the corneal epithelium：Recent updates ［J］. Cell Death Dis ， 2022 ， 13 （ 5 ）： 513 .

XIE C ， ZHOU H ， QIN D ， et al . Bcl-2 inhibition combined with PPAR α activation synergistically targets leukemic stem cell-like cells in acute myeloid leukemia ［J］. Cell Death Dis ， 2023 ， 14 （ 8 ）： 573 .

ZHOU S ， GAO X ， CHEN C ， et al . Porcine cardiac blood - Salvia miltiorrhiza root alleviates cerebral ischemia reperfusion injury by inhibiting oxidative stress induced apoptosis through PI3K/Akt/Bcl-2/Bax signaling pathway ［J］. J Ethnopharmacol ， 2023 ， 316 ： 116698 .

ZHANG M ， QIAN C ， ZHENG Z G ， et al . Jujuboside A promotes A β clearance and ameliorates cognitive deficiency in Alzheimer's disease through activating Axl/HSP90/PPAR γ pathway ［J］. Theranostics ， 2018 ， 8 （ 15 ）： 4262 - 4278 .

WANG Z ， XIAO D ， JI Q ， et al . Jujuboside A attenuates sepsis-induced cardiomyopathy by inhibiting inflammation and regulating autophagy ［J］. Eur J Pharmacol ， 2023 ， 947 ： 175451 .

ZHANG W ， CHENG Q ， YIN L ， et al . Jujuboside A through YY1/CYP2E1 signaling alleviated type 2 diabetes-associated fatty liver disease by ameliorating hepatic lipid accumulation， inflammation， and oxidative stress ［J］. Chem Biol Interact ， 2024 ， 400 ： 111157 .

LI Y M ， HAO K X ， XIE H ， et al . The hypoglycemic activities and underlying mechanisms of two saponins-rich components from fried Ziziphus jujuba Mill.Kernel ［J］. Mol Nutr Food Res ， 2023 ， 67 （ 12 ）： e2200364 .

王建婷，谭子虎，周剑杰，等 . 基于Cx43/Glu/AMPAR通路探讨加减薯蓣丸对血管性痴呆大鼠海马髓鞘损伤的影响［J］. 中国实验方剂学杂志， 2023 ， 29 （ 7 ）： 38 - 46 .

WANG J T ， TAN Z H ， ZHOU J J ， et al . Effect of modified Shuyuwan on hippocampal myelin sheath injury in vascular dementia rats through Cx43/Glu/AMPAR pathway ［J］. Chin J Exp Trad Med Form ， 2023 ， 29 （ 7 ）： 38 - 46 .

GAO Y ， MA K ， ZHU Z ， et al . Modified Erchen decoction ameliorates cognitive dysfunction in vascular dementia rats via inhibiting JAK2/STAT3 and JNK/Bax signaling pathways ［J］. Phytomedicine ， 2023 ， 114 ： 154797 .

KORTE N ， ILKAN Z ， PEARSON C L ， et al . The Ca 2+ -gated channel TMEM16A amplifies capillary pericyte contraction and reduces cerebral blood flow after ischemia ［J］. J Clin Invest ， 2022 ， 132 （ 9 ）： e154118 .

OGNJANOVSKI N ， SCHAEFFER S ， WU J ， et al . Parvalbumin-expressing interneurons coordinate hippocampal network dynamics required for memory consolidation ［J］. Nat Commun ， 2017 ， 8 ： 15039 .

ZHU Y ， ZENG Y . Electroacupuncture protected pyramidal cells in hippocampal CA1 region of vascular dementia rats by inhibiting the expression of p53 and Noxa ［J］. CNS Neurosci Ther ， 2011 ， 17 （ 6 ）： 599 - 604 .

ZHANG Y ， ZHANG J ， ZHAO Y ， et al . ChemR23 activation attenuates cognitive impairment in chronic cerebral hypoperfusion by inhibiting NLRP3 inflammasome-induced neuronal pyroptosis ［J］. Cell Death Dis ， 2023 ， 14 （ 11 ）： 721 .

ZHOU B ， YANG Y ， PANG X ， et al . Quercetin inhibits DNA damage responses to induce apoptosis via SIRT5/PI3K/Akt pathway in non-small cell lung cancer ［J］. Biomed Pharmacother ， 2023 ， 165 ： 115071 .

PENG Y ， CHI R ， LIU G ， et al . Aerobic exercise regulates apoptosis through the PI3K/Akt/GSK-3 β signaling pathway to improve cognitive impairment in Alzheimer's disease mice ［J］. Neural Plast ， 2022 ， 2022 ： 1500710 .

XING B ， BRINK L E ， MAERS K ， et al . Conditional depletion of GSK3b protects oligodendrocytes from apoptosis and lessens demyelination in the acute cuprizone model ［J］. Glia ， 2018 ， 66 （ 9 ）： 1999 - 2012 .

曾广红，朱彤，邹磊，等 . PI3K/Akt相关信号通路在神经细胞病理生理机制中的研究进展［J］. 中国病理生理杂志， 2024 ， 40 （ 8 ）： 1529 - 1535 .

ZENG G H ， ZHU T ， ZHOU L ， et al . Progress in role of PI3K/Akt-related signaling pathways in pathophysio-logical mechanism of neural cells ［J］. Chin J Pathophysiol ， 2024 ， 40 （ 8 ）： 1529 - 1535 .

WANG H ， ZHOU H C ， REN R L ， et al . Apolipoprotein E 2 inhibits mitochondrial apoptosis in pancreatic cancer cells through ERK1/2/CREB/Bcl-2 signaling ［J］. Hepatobiliary Pancreat Dis Int ， 2023 ， 22 （ 2 ）： 179 - 189 .

FU X ， FENG Y ， SHAO B ， et al . Activation of the ERK/Creb/Bcl-2 pathway protects periodontal ligament stem cells against hydrogen peroxide‑induced oxidative stress ［J］. Mol Med Rep ， 2019 ， 19 （ 5 ）： 3649 - 3657 .

WU J J ， YANG Y ， WAN Y ， et al . New insights into the role and mechanisms of ginsenoside Rg 1 in the management of Alzheimer's disease ［J］. Biomed Pharmacother ， 2022 ， 152 ： 113207 .

KUMARI S ， DHAPOLA R ， REDDY D H . Apoptosis in Alzheimer's disease：Insight into the signaling pathways and therapeutic avenues ［J］. Apoptosis ， 2023 ， 28 （ 7/8 ）： 943 - 957 .

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