中药复方发7+医学一区，广州中医大揭示当归芍药散改善阿尔茨海默病的分子机制

方法

结果

目的： 通过行为测试检测DSS对APP/PS1小鼠模型认知功能障碍的改善作用。

结果：

1. Y型迷宫试验表明，APP/PS1小鼠（模型组）的交替率低于WT小鼠（对照组），并且在DSS治疗后交替率显著提高，与多奈哌齐（阳性对照组）相比效果相当甚至更好（图1A-C）；

2. Morris水迷宫测试结果显示，模型组小鼠的逃避潜伏期长于对照组，但DSS治疗后逃避潜伏期显著缩短（图1D，E）；

3. 在探索试验中，模型组小鼠的平台穿越次数最少，而DSS治疗组小鼠的平台穿越次数和在目标象限的停留时间都有所增加（图1F-H）。

目的： 通过组织病理学评估和TS染色分析DSS对APP/PS1小鼠模型中神经元存活和Aβ斑块形成的影响。

结果：

1. 不同组海马体的Nissl和H&E染色结果显示，与对照组相比，模型组的神经元细胞存在损伤和结构紊乱，而DSS治疗后神经元细胞数量、形态和结构得到显著改善（图2A，B）；

2. TS染色结果显示，模型组的Aβ斑块数量多于对照组，而DSS治疗后Aβ斑块数量显著减少，这表明DSS可以降低APP/PS1小鼠大脑中的Aβ负担（图2C，D）。

目的： 通过构建DSS中草药成分与AD相关基因之间的药物-靶标网络（D-T网络），筛选DSS中的核心成分。

结果：

1. 通过整合DSS草药成分和AD相关基因，构建了一个包含6514个药物-靶标相互作用，涉及1118种草药成分和218个AD基因的D-T网络（图3A）；

2. 桑基图显示当归的草药成分数量最多（n=616），其次是川芎（n=461）和白术（n=199）（图3B）；

3. 使用ADMETlab平台对DSS中的草药成分进行ADMET属性评估，筛选出具有良好肠道吸收、能穿过血脑屏障、并与血浆蛋白结合良好的草药成分253种，这些DSS核心成分与D-T网络结果高度一致。

目的： 通过4D-FastDIA定量蛋白质组学分析探究DSS对AD的潜在治疗机制。

结果：

1. 选择高剂量的DSS（DH）进行后续蛋白组和代谢组实验，对照组、模型组和DH组的相对标准偏差（RSD）值均小于0.2，表明数据稳定可靠，定量重复性良好（图4A）；

2. 小提琴图显示，每个样品的蛋白质强度值分布相对集中，并且样品均值处于同一水平，表明样品的质量良好（图4B）；

3. 通过对APP/PS1小鼠来源的海马组织进行蛋白组分析，研究共鉴定出111个差异表达蛋白，其中90个在对照组和模型组间表达上调，22个表达下调（图4C）；

4. 模型组与DH组（高剂量DSS处理组）之间也鉴定出69个DEPs，包括43个上调和26个下调的蛋白；

5. 交集分析显示，10个DEPs同时受到三组调控：Wdfy1、Slc6a20b、Mt-Cyb、Omp、Mef2c、Sphk1、Rpl14、Pcbp3、Clic6和Scgn（图4D）；

6. 通过构建DEPs的核心成分-AD基因网络和PPI网络，这些核心成分与AD基因以及DEPs密切关联，其中ACHE和CD44受DSS和DEPs的核心成分调控，这表明DSS的核心成分可以作用于这些DEPs发挥抗AD作用（图4E）；

7. 富集分析显示，DEPs参与的生物过程与EM密切相关，如线粒体ATP合成耦合的电子传递、氧化磷酸化等；

8. 这些发现表明DSS可能通过调节EM来缓解AD。

目的： 探究DSS对APP/PS1小鼠模型能量代谢的影响，特别是DSS如何调节与EM相关的代谢物。

结果：

1. PCA分析显示，模型组与对照组之间以及模型组与DH组之间明显分离，表明它们在代谢物水平上有显著差异（图5A，C）；

2. OPLS-DA分析结果表明OPLS-DA模型没有过度拟合，具有良好的预测能力（图5B，D）；

3. 通过对这三组进行能量代谢分析，共鉴定出47个与能量代谢相关的代谢物，其中8个代谢物（包括3-苯乳酸、L-丙氨酸、L-半胱氨酸、丝氨酸、尿嘧啶、精氨酸琥珀酸、柠檬酸和七磷酸山梨糖）被确定为与DSS治疗显著相关的代谢物生物标志物（图5E-H）；

4. 通过比较三组中这8个代谢物生物标志物的相对峰面积变化，发现对照组的三种代谢物（丝氨酸、L-丙氨酸和3-苯基乳酸）相比模型组下调，但在DSS治疗后，它们的水平上调（图5I）。

目的： 构建DSS的代谢物-AD基因网络，以揭示DSS如何通过影响特定代谢物和相关基因来对AD产生治疗效果。

结果：

1. 利用AlzGPS数据库整合与代谢物相关的基因，并与AD疾病基因进行交集分析，构建了一个包含30个差异代谢物和90个AD基因的网络，其中L-天冬氨酸、琥珀酸和精氨酸等代谢物与多个基因有较高的连接度（图6）；

2. 网络分析显示，DSS可能通过作用于14个AD基因来调节相关的代谢物，这些基因包括HPRT1、ABCA1、TPI1等（图6）。

目的： 通过qPCR和WB分析测量葡萄糖转运蛋白（GLUT1和GLUT4）的基因和蛋白质表达来分析DSS如何通过调节葡萄糖摄取来改善AD小鼠的能量代谢。

结果：

1. qPCR结果显示，模型组小鼠的GLUT1和GLUT4表达水平显著低于对照组，而DSS处理后，这两种转运蛋白的基因表达水平显著上升（图7A，B）；

2. Western blot结果显示，DSS治疗组小鼠的GLUT1和GLUT4蛋白表达水平在皮层和海马中均显著高于模型组，表明DSS能够有效提升大脑对葡萄糖的摄取能力（图7D-G）；

3. qPCR和WB结果显示，DSS治疗组小鼠皮质中的BDNF（脑源性神经营养因子）的mRNA表达水平高于模型组，虽然皮质中的BDNF蛋白水平没有统计学差异，但海马体中的BDNF表达显著增加（图7C-G）。

目的： 通过线粒体膜电位（MMP）、ATP和NADH含量、线粒体呼吸链复合体以及氧化应激指标测定来分析DSS对APP/PS1小鼠模型中线粒体功能和氧化应激状态的影响。

结果：

1. MMP结果显示，DSS处理后，APP/PS1小鼠的MMP显著提高，表明DSS能够改善线粒体膜电位（图8A）；

2. ATP和NADH含量测定结果显示，DSS处理显著提高了ATP和NADH含量，显示DSS对线粒体能量代谢有积极影响（图8B，C）；

3. 线粒体呼吸链复合体测定结果显示DSS显著提升了线粒体呼吸链复合体I-IV的含量，进一步证实了DSS对线粒体功能的改善作用（图8D-G）；

4. 氧化应激指标测定结果显示，DSS处理显著降低了脑组织中的ROS水平，提高了血清中的T-SOD含量，并降低了MDA含量，表明DSS能够有效缓解氧化应激（图8H-J）。