Исследование механизма действия рецепта «Гуи Пи Тан» на биогенез митохондрий нейронов гиппокампа у крыс с ММА через сигнальный путь AMPK/PGC-1α

BAI Huanghuang ,  

ZHENG Hong ,  

LU Xiangpeng ,  

摘要

Цель исследования — изучить механизм действия рецепта «Гуи Пи Тан» на биогенез митохондрий в нейронах гиппокампа у крыс с метилмалоновой ацидемией (ММА) через сигнальный путь аденозинмонофосфат-активируемой протеинкиназы/коактиватора рецептора, активируемого пролимеризацией пероксисом γ-1α (AMPK/PGC-1α). Методика: 50 пятидневных крыс линии Вистар случайным образом разделены на контрольную группу, модельную группу, группу «Гуи Пи Тан» (9,3 г/кг), группу с ингибитором AMPK (2,5 мг/кг соединение C) и группу «Гуи Пи Тан» + ингибитор AMPK (9,3 г/кг + 2,5 мг/кг соединение C). После 3 недель лечения проводилось тестирование обучения и памяти в плавательном лабиринте Морриса; гистопатологические изменения и апоптоз в гиппокампе оценивались окраской гематоксилин-эозином, по методу Ниссля и методом ТУНЕЛ; содержание АТФ в ткани гиппокампа измерялось колориметрическим методом; уровень митохондриальных реактивных форм кислорода определялся с помощью красного флуоресцентного зонда MitoSOX Red; потенциал мембраны митохондрий оценивали с использованием метода JC-1; патологические изменения митохондрий наблюдали под просвечивающим электронным микроскопом; количество копий митохондриальной ДНК измеряли в режиме реального времени ПЦР; экспрессию белков AMPK, PGC-1α, фосфорилированного (p)-AMPK, факторов ядра E2 (Nrf1, Nrf2) и митохондриального транскрипционного фактора A (TFAM) определяли методом вестерн-блоттинга. Результаты: по сравнению с контролем у модельной группы крысы проявляли более рассеянные пути движения, неспособность самостоятельно находить платформу, удлиненное латентное время избегания, сниженную частоту пересечения зоны платформы, значительное снижение времени пребывания в целевом квадранте и увеличение времени пребывания в противоположном квадранте (P<0,01). По сравнению с моделью, группы «Гуи Пи Тан» и «Гуи Пи Тан» + ингибитор AMPK демонстрировали значительное сокращение латентного времени избегания, повышенную частоту пересечения платформы, увеличение времени пребывания в целевом квадранте и сокращение времени пребывания в противоположном квадранте (P<0,05, P<0,01). В группе с ингибитором AMPK по сравнению с «Гуи Пи Тан» время избегания увеличилось, частота пересечения платформы снизилась, время пребывания в целевом квадранте уменьшилось, а время в противоположном квадранте увеличилось (P<0,01). В модельной группе наблюдалась дезорганизация расположения нейронов гиппокампа и кариопикноз. После лечения «Гуи Пи Тан» количество упорядоченных нейронов увеличилось, однако улучшение было значительно снижено в группе «Гуи Пи Тан» + ингибитор AMPK (P<0,01). Под электронным микроскопом у модельной группы структура крист митохондрий значительно пострадала, в группе «Гуи Пи Тан» наблюдалось значительное восстановление (P<0,01). В группе с комбинированным лечением сохранялось разрушение мембраны митохондрий и уменьшение структуры крист. В модельной группе уровень апоптоза был значительно повышен; уровень ROS значительно повышался при снижении содержания АТФ и потенциала мембраны митохондрий (P<0,01) по сравнению с контролем; лечение «Гуи Пи Тан» значимо снижало ROS, увеличивало содержание АТФ и потенциал мембраны (P<0,01); уровень апоптоза существенно снижался (P<0,01), однако данный эффект частично блокировался ингибитором AMPK (P<0,01). Экспрессия mRNA и белков TFAM, PGC-1α, Nrf1, Nrf2 была значительно снижена в модельной группе (P<0,01) и значительно повышена после лечения «Гуи Пи Тан» (P<0,01). Экспрессия белка p-AMPK/AMPK была значительно снижена в модели (P<0,01) и повышалась после лечения (P<0,01). Вывод: Рецепт «Гуи Пи Тан» может способствовать биогенезу митохондрий путем активации сигнального пути AMPK/PGC-1α, снижая патологическое повреждение нейронов в гиппокампе и улучшая когнитивные функции крыс.

关键词

Гуи Пи Тан; метилмалоновая ацидемия (ММА); биогенез митохондрий; аденозинмонофосфат-активируемая протеинкиназа / коактиватор рецептора γ-PGC-1α (AMPK/PGC-1α)

阅读全文