脑髓康通过调控CypA/NF-κB/MMP9通路保护血脑屏障及Aβ转运机制改善痴呆动物模型认知功能的机制研究

At present, there is no effective treatment for dementia. Alzheimer's disease(AD) and Vascular Cognitive Impairment(VCI) have a common mechanism in blood-brain barrier(BBB) injury. CypA/NF-κB/MMP9 pathway is the key signal pathway in BBB injury. The damage of BBB would lead to Aβ transport dysfunction. This is an important reason for the massive deposition of Aβ in the brain. The pathogenesis of dementia is considered as spleen and kidney deficiency, phlegm and blood stasis in Chinese medicine. Naosuikang Decoction is made up according to the method of invigorating spleen and kidney，eliminating phlegm and freeing channels. The clinical treatment of Naosuikang Decoction on dementia has a remarkable curative effect. In addition, our pre-experiments found that Naosuikang Decoction could improve cognitive function in VCI rats. Our study based on the correlation between CypA/NF-κB/MMP9 pathway and the BBB, chose APP/PS1 double transgenic mice and VCI rats as dementia animal model, and used the mouse brain microvascular endothelial cell(bEnd.3 cell) as vitro culture material, to explore the effect of Naosuikang Decoction on cognitive function, CypA/NF-κB/MMP9 pathway, BBB Aβ-transport, neuronal apoptosis, inflammatory and oxidative stress in vivo and in vitro. Illuminate the effect targets of Naosuikang Decoction in treating dementia and provide new ideas and scientific basis for the prevention and treatment of Chinese medicine on dementia.

目前，痴呆病尚无有效的治疗方法，其主要类型AD和VCI有着共同的血脑屏障损伤机制，而CypA/NF-κB/MMP9通路是血脑屏障损伤的关键通路。血脑屏障损伤导致Aβ转运机制异常，是造成脑中Aβ大量沉积的重要原因。痴呆病的中医病机为脾肾亏虚、痰瘀阻络，中药复方脑髓康是以健脾补肾、化痰通络为法拟定的，临床上治疗痴呆病取得了显著疗效。本课题组前期预实验发现脑髓康能够改善VCI大鼠的认知功能。本研究基于CypA/NF-κB/MMP9通路与血脑屏障相关性为基础，应用APP/PS1双转基因小鼠和VCI大鼠两种痴呆动物模型作为体内研究材料，并用小鼠脑微血管内皮细胞作为体外培养材料，从体内和体外两方面探讨脑髓康对痴呆动物模型认知功能以及CypA/NF-κB/MMP9通路、血脑屏障Aβ转运、神经元凋亡、炎症反应、氧化应激等方面的影响。探寻脑髓康治疗痴呆病的作用靶点，为中医药防治痴呆病提供新的思路和科学依据。

痴呆病（Dementia）是一种多层面的临床认知障碍综合征，大多发生于老年期，临床上以认知记忆功能、语言和行为等方面出现异常的慢性神经系统退行性疾病。随着全球人口老龄化的不断加剧，老年人群中痴呆病的患病率急剧上升，痴呆病给全球造成了严重的公共医疗卫生负担。痴呆病主要分为阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease，AD）以及血管性认知障碍（Vascular Cognitive Impairment，VCI）为主。目前痴呆病的具体发病机制仍不明确，尚无有效的根治药物。中枢神经系统功能受损是痴呆病的主要病理变化，血脑屏障的完整性与中枢神经系统功能的维持有着十分紧密的联系。脑微血管内皮细胞（BMEC）是构成血脑屏障的主要细胞之一，大量BMEC丢失，将导致血脑屏障功能异常以及大量具有神经毒性Aβ的沉积，引起的神经元细胞损伤、凋亡，是AD和VCI发病的重要原因。基于此，我们应用APP/PS1双转基因小鼠和VCI大鼠两种痴呆动物模型作为体内研究材料，并用糖氧剥夺诱导损伤大鼠脑微血管内皮细胞模型和Aβ诱导损伤大鼠脑微血管内皮细胞模型（两种不同的造模方法）作为体外培养材料，从体内和体外两方面阐明以健脾补肾、化痰通络为法的中医验方脑髓康改善痴呆动物模型动物学习记忆能力的药理作用机制。通过Morris水迷宫等多个行为学研究结果发现，脑髓康能够显著改善VCI大鼠和APP/PS1双转基因小鼠的认知记忆功能。WB及伊文思蓝检测结果显示，脑髓康通过调控CypA/NF-κB/MMP9通路，对VCI大鼠血脑屏障起到保护作用，并且能够显著抑制VCI大鼠脑中氧化应激和神经炎症反应，降低大脑中神经元细胞的凋亡率。此外，脑髓康显著减少了APP/PS1双转基因小鼠脑中Aβ的沉积，降低其脑中老年斑形成的数量，同时也显著抑制APP/PS1双转基因小鼠脑中神经炎症反应，对神经元细胞起到保护作用。体外研究亦表明了脑髓康对糖氧剥夺或Aβ诱导损伤大鼠脑微血管内皮细胞模型起到显著的保护作用，降低了细胞凋亡率，并且显著抑制了细胞中的氧化应激及炎症反应，对其内分泌功能起到一定程度的保护作用。研究中我们还发现脑髓康对内质网应激相关蛋白有一定的调节作用，为后续研究提供了新的思路。我们的研究结果表明，脑髓康可能通过作用于以上这些靶点，维持大脑微环境的稳定，对中枢神经系统功能起到保护作用，最终达到显著改善痴呆动物模型的认知记