苓桂术甘汤对阿尔茨海默病血脑屏障损伤的影响

王紫薇; 周西彬; 邓菊; 凌云; 周春祥

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20212404

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苓桂术甘汤对阿尔茨海默病血脑屏障损伤的影响

经典名方 | 更新时间：2022-01-04

- 苓桂术甘汤对阿尔茨海默病血脑屏障损伤的影响
- Mechanism of Linggui Zhugantang in Repairing Blood-brain Barrier Injury of Alzheimer's Disease
- 中国实验方剂学杂志 2022年28卷第1期页码：16-23
- 作者机构：
  
  南京中医药大学中医学院中西医结合学院，南京 210046
- 作者简介：
  
  王紫薇，在读硕士，从事《伤寒论》抗炎、抗肿瘤与免疫研究，E-mail：2224620810@qq.com
  周春祥，博士，教授，博士生导师，从事《伤寒论》抗炎、抗肿瘤与免疫研究，E-mail：chunxiangzhou@njucm.deu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金面上项目(81774021;82074504);江苏高校优势学科建设工程项目（中西医结合）
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20212404
  中图分类号： R2-0;R22;R285.5;R289;R33
- 收稿日期：2021-07-19，
  
  网络出版日期：2021-10-26，
  
  纸质出版日期：2022-01-05
- 稿件说明：
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王紫薇,周西彬,邓菊等.苓桂术甘汤对阿尔茨海默病血脑屏障损伤的影响[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(01):16-23.

WANG Zi-wei,ZHOU Xi-bin,DENG Ju,et al.Mechanism of Linggui Zhugantang in Repairing Blood-brain Barrier Injury of Alzheimer's Disease[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(01):16-23.
王紫薇,周西彬,邓菊等.苓桂术甘汤对阿尔茨海默病血脑屏障损伤的影响[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(01):16-23. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20212404.

WANG Zi-wei,ZHOU Xi-bin,DENG Ju,et al.Mechanism of Linggui Zhugantang in Repairing Blood-brain Barrier Injury of Alzheimer's Disease[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(01):16-23. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20212404.

摘要

目的

通过观察苓桂术甘汤（LG）对体外阿尔茨海默病（AD）病理状态下血脑屏障模型的影响，探讨其对AD血脑屏障损伤后修复的具体机制。

方法

将50只雄性SPF级大鼠，随机分为5组，分别灌胃7 d，2次/d，LG高、中、低剂量组以4.8，2.4，1.2 g·kg

-1

，西药组以盐酸多奈哌齐0.5 mg·kg

-1

，正常组以等体积生理盐水灌胃，末次灌胃1 h后经腹主动脉取含药血清；以细胞共培养法构建AD体外血脑屏障损伤模型，实验分为正常组，模型组，LG高、中、低剂量组和盐酸多奈哌齐组，模型组加入

淀粉样蛋白1-42（A

1-42

）100 μL，终浓度为5 μmol·L

-1

，LG高、中、低剂量组以及盐酸多奈哌齐组在模型组基础上分别加入10%含药血清。通过噻唑蓝（MTT）比色法检测各组细胞存活率；采用蛋白免疫印迹法（Western blot）测定各组血脑屏障相关骨架蛋白跨膜密蛋白-5（Claudin-5），外周支架蛋白-1（ZO-1），闭合蛋白（Occludin），基质金属蛋白酶-2（MMP-2），基质金属蛋白酶-9（MMP-9）的表达；采用酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测炎症因子白细胞介素-1

（IL-1

），IL-6，肿瘤坏死因子-

（TNF-

）的含量变化；采用实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）和Western blot检测LG高、中、低剂量组血脑屏障不同时间点A

转运蛋白低密度脂蛋白受体相关蛋白1（LRP-1）和晚期糖基化终产物受体（RAGE）表达。

结果

MTT结果分析显示，与正常组比较，模型组细胞存活率明显下降（

0.05）；与模型组比较，盐酸多奈哌齐组和LG高剂量组细胞存活率明显增强（

0.05）；Western blot结果分析显示，与正常组比较，模型组骨架蛋白显著下调，MMP-2，MMP-9蛋白明显上调（

0.05）；与模型组比较，盐酸多奈哌齐组和LG高剂量骨架蛋白含量明显上调（

0.05），MMP-2，9水平明显下降（

0.05）；与模型组比较，仅LG中剂量组Claudin-5蛋白水平明显上调（

0.05），MMP-2水平明显下调（

0.05）；ELISA结果分析显示，与正常组比较，模型组IL-1

，IL-6，TNF-

含量明显上调（

0.05）；与模型组比较，盐酸多奈哌齐组和LG高、中剂量组IL-1

，IL-6，TNF-

表达明显下调（

0.05）；PCR结果分析显示，与0 h比较，3 h时LRP-1表达明显上调，RAGE表达明显下调（

0.05），6，12，24，36 h后LRP-1，RAGE表达逐渐和缓；Western blot结果分析显示，3 h时，与正常组比较，模型组LRP-1含量明显下调，RAGE含量明显上调（

0.05）；与模型组比较，盐酸多奈哌齐组和LG高剂量组LRP-1含量显著上调，RAGE含量明显下调（

0.05）。

结论

LG对AD体外血脑屏障损伤具有修复作用，其机制可能与抑制炎症因子和MMP-2，MMP-9表达、促进骨架蛋白表达并调节转运蛋白平衡相关。

Abstract

Objective

To observe the effect of Linggui Zhugantang （LG） on the blood-brain barrier （BBB） model of Alzheimer's disease （AD）

in vitro

and to explore the mechanism of LG in repairing the BBB injury in AD.

Method

A total of 50 male SPF rats were randomized into five groups： high-dose （4.8 g·kg

-1

）， medium-dose （2.4 g·kg

-1

）， and low-dose （1.2 g·kg

-1

） LG groups， western medicine （0.5 g·kg

-1

donepezil hydrochloride） group， and normal group （normal saline of equivalent volume）. They received （

） corresponding drugs twice a day for 7 d. Drug-containing serum was respectively collected from the abdominal aorta 1 h after the last administration. The BBB injury of AD

in vitro

was induced with the cell co-culture method， and 6 groups were designed： normal group， model group， high-， medium-， and low-dose LG groups， and western medicine group. The model group was added with 100 μL amyloid

1-42

（A

1-42

， final concentration： 5 μmol·L

-1

）， and high-dose， medium-dose， and low-dose LG groups and the western medicine group were added with corresponding 10% drug-containing serum in addition to the 100 μL A

1-42

（final concentration： 5 μmol·L

-1

）. Cell survival rate was detected by methyl thiazolyl tetrazolium （MTT） assay， expression of BBB-related skeleton proteins （claudin-5， ZO-1， occludin）， matrix metalloproteinase-2 （MMP-2）， and matrix metalloproteinase-9 （MMP-9） by Western blot， and content of inflammatory factors interleukin-1

（IL-1

）， interleukin-6 （IL-6）， and tumor necrosis factor-

（TNF-

） by enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA）. BBB A

transporter low-density lipoprotein receptor-related protein 1 （LRP-1） and advanced glycation end product receptor （RAGE） at different time points in high-dose， medium-dose， and low-dose LG groups were determined by Real-time PCR and Western blot.

Result

Cell survival rate of the model group was lower than that of the normal group （

0.05） and the survival rates of the western medicine group and high-dose LG group was higher than that in the model group （

0.05）. The skeleton proteins were down-regulated and MMP-2 and MMP-9 were up-regulated in the model group compared with those in the normal group （

0.05）. The expression of skeleton proteins was higher （

0.05） and that of MMP-2 and MMP-9 was lower （

0.05） in the western medicine group and high-dose LG group than in the model group. Compared with the model group， only the medium-dose LG group showed the up-regulation （

0.05） of claudin-5 （

0.05） and the decrease （

0.05） of MMP-2. IL-1

， IL-6， and TNF-

in the model group were up-regulated （

0.05） compared with those in the normal group， and those inflammatory factors in the western medicine group and high-dose and medium-dose LG groups were lower （

0.05） than those in the model group. LRP-1 expression was up-regulated and RAGE expression was down-regulated at 3 h compared with those at 0 h （

0.05）， while the expression of the two became stable at 6， 12， 24， 36 h. At 3 h， LRP-1 expression was down-regulated and RAGE expression was up-regulated in model group compared with those in the normal group at 3 h （

0.05）. Moreover， the LRP-1 content was higher and RAGE content was lower in the western medicine group and high-dose LG group than in the model group.

Conclusion

LG can repair the BBB injury

in vitro

by inhibiting the expression of inflammatory factors and MMP-2， MMP-9， promoting the expression of skeletal proteins， and regulating the balance of transporters.

关键词

Keywords

references

KIM D H ， LEE D ， LIM H ， et al . Effect of growth differentiation factor-15 secreted by human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells on amyloid beta levels in vitro and in vivo models of Alzheimer's disease ［J］. Biochem Biophys Res Commun ， 2018 ， 504 （ 4 ）： 933 - 940 .

REVETT T J ， BAKER G B ， JHAMANDAS J ， et al . Glutamate system， amyloid β peptides and tau protein：functional interrelationships and relevance to Alzheimer disease pathology ［J］. J Psychiatry Neurosci ， 2013 ， 38 （ 1 ）： 6 - 23 .

MAWUENYEGA K G ， SIGURDSON W ， OVOD V ， et al . Decreased clearance of CNS beta-amyloid in Alzheimer's disease ［J］. Science ， 2010 ， 330 （ 6012 ）： 1774 .

DANEMAN R ， PRAT A . The blood-brain barrier ［J］. Cold Spring Harb Perspect Biol ， 2015 ， 7 （ 1 ）： a20412 .

马俊杰，周春祥，王小龙 . 基于龟鹿二仙胶干预阿尔茨海默病血管周围间隙探讨“精生髓”内涵［J］. 中国实验方剂学杂志， 2021 ， 27 （ 11 ）： 106 - 111 .

温小雨，孙玉浩，夏猛 . 五脏温阳化瘀汤含药血清干预阿尔茨海默症细胞模型磷酸化tau蛋白的变化［J］. 中国组织工程研究， 2022 ， 26 （ 7 ）： 1116 - 1121 .

桑锋，谢中尧，刘成全，等 . 通窍化痰汤治疗阿尔茨海默病30例［J］. 辽宁中医杂志， 2011 ， 38 （ 1 ）： 95 - 96 .

XI F ， SANG F ， ZHOU C ， et al . Protective effects of LingguiZhugan decoction on amyloid-beta peptide （25-35）-induced cell injury：anti-inflammatory effects ［J］. Neural Regen Res ， 2012 ， 7 （ 36 ）： 2867 - 2873 .

HU Q ， YU B ， CHEN Q ， et al . Effect of LinguiZhugantang on neuroinflammation and expression disorder of the amyloid β ‑related transporters RAGE and LRP‑1 in a rat model of Alzheimer's disease ［J］. Mol Med Rep ， 2018 ， 17 （ 1 ）： 827 - 834 .

GOSSELET F . Modelling of the blood-brain barrier ［J］. Med Sci （Paris）， 2017 ， 33 （ 4 ）： 423 - 431 .

YAO Y ， HUANG J Z ， CHEN Y ， et al . Effects and mechanism of amyloid β 1-42 on mitochondria in astrocytes ［J］. Mol Med Rep ， 2018 ， 17 （ 5 ）： 6997 - 7004 .

TARASOFF-CONWAY J M ， CARARE R O ， OSORIO R S ， et al . Clearance systems in the brain-implications for Alzheimer disease ［J］. Nat Rev Neurol ， 2015 ， 11 （ 8 ）： 457 - 470 .

STORCK S E ， PIETRZIK C U . The blood brain-barrier and its role in Alzheimer's disease ［J］. Neuroforum ， 2018 ， 24 （ 4 ）： A197 - A205 .

MONTAGNE A ， BARNES S R ， SWEENEY M D ， et al . Blood-brain barrier breakdown in the aging human hippocampus ［J］. Neuron ， 2015 ， 85 （ 2 ）： 296 - 302 .

van de HAAR H J ， BURGMANS S ， JANSEN J F ， et al . Blood-brain barrier leakage in patients with early Alzheimer disease ［J］. Radiology ， 2016 ， 281 （ 2 ）： 527 - 535 .

MINERS J S ， SCHULZ I ， LOVE S . Differing associations between A β accumulation， hypoperfusion， blood-brain barrier dysfunction and loss of PDGFRB pericyte marker in the precuneus and parietal white matter in Alzheimer's disease ［J］. J Cereb Blood Flow Metab ， 2018 ， 38 （ 1 ）： 103 - 115 .

TIETZ S ， ENGELHARDT B . Brain barriers：crosstalk between complex tight junctions and adherens junctions ［J］. J Cell Biol ， 2015 ， 209 （ 4 ）： 493 - 506 .

NITTA T ， HATA M ， GOTOH S ， et al . Size-selective loosening of the blood-brain barrier in claudin-5-deficient mice ［J］. J Cell Biol ， 2003 ， 161 （ 3 ）： 653 - 660 .

Van ITALLIE C M ， ANDERSON J M . Architecture of tight junctions and principles of molecular composition ［J］. Semin Cell Dev Biol ， 2014 ， 36 ： 157 - 165 .

WAN W ， CAO L ， LIU L ， et al . A β 1-42 oligomer-induced leakage in an in vitro blood-brain barrier model is associated with up-regulation of RAGE and metalloproteinases， and down-regulation of tight junction scaffold proteins ［J］. J Neurochem ， 2015 ， 134 （ 2 ）： 382 - 393 .

YAMAZAKI Y ， KANEKIYO T . Blood-brain barrier dysfunction and the pathogenesis of Alzheimer's disease ［J］. Int J Mol Sci ， 2017 ， doi： 10.3390/ijms18091965 http://dx.doi.org/10.3390/ijms18091965 .

STORCK S E ， MEISTER S ， NAHRATH J ， et al . Endothelial LRP1 transports amyloid- β 1-42 across the blood-brain barrier ［J］. J Clin Invest ， 2016 ， 126 （ 1 ）： 123 - 136 .

ZLOKOVIC B V . The blood-brain barrier in health and chronic neurodegenerative disorders ［J］. Neuron ， 2008 ， 57 （ 2 ）： 178 - 201 .

WANG Y ， JIN S ， SONOBE Y ， et al . Interleukin-1 β induces blood-brain barrier disruption by downregulating Sonic hedgehog in astrocytes ［J］. PLoS One ， 2014 ， 9 （ 10 ）： e110024 .

ROCHFORT K D ， COLLINS L E ， MURPHY R P ， et al . Downregulation of blood-brain barrier phenotype by proinflammatory cytokines involves NADPH oxidase-dependent ROS generation：consequences for interendothelial adherens and tight junctions ［J］. PLoS One ， 2014 ， 9 （ 7 ）： e101815 .

秦劭晨，王爱梅，李若瑜 . 茯苓酸对TNF- α 诱导SH-SY5Y细胞炎症氧化应激反应和凋亡的拮抗作用研究［J］. 中国中医药科技， 2019 ， 26 （ 6 ）： 854 - 858 .

王文琪，崔磊，张馨方，等 . 茯苓桂枝药对对慢性心力衰竭模型大鼠心肌组织血管紧张素Ⅱ受体1及血清炎症因子的影响［J］. 中医杂志， 2020 ， 61 （ 21 ）： 1921 - 1926 .

陈浩，师亮，王燕宏，等 . 甘草黄酮对MPTP帕金森病模型小鼠的神经保护效应及对小胶质细胞活化的影响［J］. 中国实验方剂学杂志， 2013 ， 19 （ 20 ）： 225 - 229 .

王俐君，李坤，高洁，等 . 反式桂皮醛通过抑制前额皮质IL-1 β 改善阿尔茨海默病小鼠记忆障碍的作用研究［J］. 世界科学技术—中医药现代化， 2021 ， 23 （ 2 ）： 429 - 436 .

赵玉娇，高耀，周玉枝，等 . 白术在神经精神系统疾病中的药理作用及机制研究进展［J］. 中草药， 2017 ， 48 （ 21 ）： 4546 - 4551 .

ZIHNI C ， MILLS C ， MATTER K ， et al . Tight junctions：from simple barriers to multifunctional molecular gates ［J］. Nat Rev Mol Cell Biol ， 2016 ， 17 （ 9 ）： 564 - 580 .

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