Regulatory Effect of Hei Xiaoyaosan on Cognitive Impairment and Gut Microbiota in APP/PS1 Mice

CHEN Yiqin ,  

YANG Jiao ,  

PEI Wenli ,  

HAN Yumei ,  

WANG Huping ,  

摘要

Цель исследования заключается в изучении эффекта HeiXiaoyao на улучшение когнитивных способностей у модельных мышей с болезнью Альцгеймера (АД) и изучении механизма действия HeiXiaoyao через регуляцию кишечной микрофлоры в борьбе с АД. Методы В эксперименте использовали 10 мужских мышей C57BL/6J в возрасте 4 месяца в качестве контрольной группы, а также 60 двойных трансгенных мышей APP / PS1 того же возраста, которые были случайным образом разделены на группу моделирования, группу с низким, средним и высоким дозированием HeiXiaoyao (5,53, 11,05, 22,10 г ∙ кг -1), группу с четырьмя пробиотическими таблетками Bifidobacterium (0,585 г ∙ кг -1) и группу с донепезилом (6,5 мг ∙ кг -1), по 10 в каждой группе. Препараты были введены по устранению 90 дней. В ходе эксперимента был проведен тест на новизну для оценки когнитивных способностей мышей из всех групп, проведено окраска гематоксилином-эозином (ГЕ) для анализа морфологических изменений в области CA1 гиппокампа мышей, использована техника секвенирования 16S рРНК для анализа изменения микробиома в кале мышей, использовано трансмиссионное электронное микроскопирование (TEM) для изучения ультраструктурных изменений в гематоэнцефалическом барьере, и проведен иммуноблоттинг белков (Western blot) для анализа экспрессии связывающего белка-1 (Claudin-1), окклюдин и области сцепления-1 (ZO-1). Результаты По сравнению с контрольной группой, индекс распознавания новизны у мышей моделирования значительно снизился (P <0,01); количество нейронов уменьшилось, их расположение было нарушено, ядра клеток сморщены, структура клеток была повреждена в разной степени; эндотелиальные клетки сосудов были широко растворены, расщепления между тесными соединениями увеличились, мембраны растворены, устойчивые белки сократились, часть базальной мембраны сосудов была растворена, непрерывен, внутриглиальные ножки митохондрий отечные; экспрессия белков Claudin-1, Occludin и ZO-1 значительно снизилась (P <0,01). По сравнению с группой моделирования, после вмешательства с помощью HeiXiaoyao индекс распознавания новизны значительно повысился (P <0,05, P <0,01); количество нейронов увеличилось, их расположение было более упорядочено, уменьшилось сморщивание ядер, клетки были четкими, их структура была компактной; часть эндотелиальных клеток сосудов была растворена, расщепления между тесными соединениями слегка увеличились, устойчивые белки увеличились, базальная мембрана сосудов была разжижена, отечность внутриглиальных ножек и митохондрий уменьшилась; экспрессия белков Claudin-1, Occludin и ZO-1 значительно увеличилась (P <0,05, P <0,01). Анализ кишечной микрофлоры показал, что HeiXiaoyao может регулировать структуру и состав кишечной микрофлоры мышей APP / PS1. По сравнению с контрольной группой, уровень Firmicutes, Lactobacillus и Bifidobacterium у группы моделирования значительно снизился (P <0,05, P <0,01), а уровень Bacteroidetes и unidentified_S24-7 значительно увеличился (P <0,01). По сравнению с группой моделирования, уровень Firmicutes, Actinobacteriota, Lactobacillus и Bifidobacterium значительно увеличился в группах с различными дозировками HeiXiaoyao (P <0,05, P <0,01), а уровень Bacteroidetes и unidentified_S24-7 значительно уменьшился (P <0,05, P <0,01). Выводы HeiXiaoyao может улучшить когнитивные нарушения и патологические повреждения нейронов у мышей с АД, его механизм, возможно, связан с регулированием структуры и состава кишечной микрофлоры, снижением проницаемости гематоэнцефалического барьера и улучшением связанных с нейронами гиппокампа повреждений.

关键词

Hei Xiaoyaosan;Alzheimer's disease;gut microbiota;blood-brain barrier

阅读全文