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【金秋计划】固本健脑液可缓解与PI3K/AKT/mTOR信号通路激活有关的APP/PS1小鼠昼夜节律和睡眠节律紊乱
城头变幻大王骑
2024/09/02
私聊
中药/天然药检测
固本健脑液(GBJNY)
由孙思邈的五子衍宗丸衍生而来,在中医中用于治疗学习记忆障碍和老年性
失眠
有着悠久的历史。此外,现代药理学研究揭示了其改善
认知障碍
和
改善睡眠-觉醒昼夜节律
障碍的能力。然而,其功效背后的确切机制仍然难以捉摸。
目的
通过转录组测序和实验验证,探讨GBJNY在
阿尔茨海默病昼夜节律睡眠觉醒障碍和认知功能障碍
中的调节作用及其可能机制。
方法
采用
LC-MS
/MS串联技术定性鉴别GBJNY中有效成分。APP/PS1小鼠连续给予GBJNY或褪黑素治疗3个月。采用Morris水迷宫(MWM)试验评估小鼠的学习记忆能力,采用脑电图(EEG)和肌电图(EMG)研究睡眠变化。同时对小鼠海马时钟基因节律性进行了研究。
随后,采用HE染色、高尔基染色和
免疫
荧光观察GBJNY对
突触损伤和神经元丢失
的影响。通过高通量测序分析小鼠mRNA表达谱,旨在鉴定
差异表达基因(DEGs)
。随后,进行了GO和KEGG富集分析,以探索相关的信号通路。此外,评估了小鼠海马中
PI3K/AKT/mTOR通路
和
Aβ沉积相关蛋白
的表达水平。
结果
共鉴定出216个DEGs。
GO富集和KEGG通路分析强调了PI3K/Akt/mTOR信号通路的重要性
。通过体内实验,进一步证明GBJNY可增强APP/PS1小鼠的记忆和学习能力。此外,GBJNY治疗导致睡眠-觉醒昼夜节律的改变,其特征是
清醒减少和非快速眼动(NREM)睡眠增加
。
此外,处理小鼠海马中Per1、Per2、Clock、Cry1、Cry2和Bmal1 mRNA的峰值表达发生了变化。特别值得注意的是,观察到海马内淀粉样蛋白(Aβ)沉积减少,神经元突触完整性改善,海马区mTOR、Akt和PI3K蛋白表达上调。这些发现强调了PI3K/Akt/mTOR信号通路在缓解睡眠-觉醒昼夜节律紊乱中的重要作用。
结论
GBJNY增强APP/PS1小鼠的认知能力,改变生物钟基因表达模式,缓解睡眠-觉醒昼夜节律紊乱。其基本机制似乎与PI3K/Akt/mTOR通路调控有关,为潜在的临床应用奠定了基础
。
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