参枝苓经功能性脑回路PI3K/Akt-mTOR通路早期干预AD的作用机制

The core pathology Aβ hypothesis of AD is challenged. The key protein, Aβ (including tau protein, etc.) is repositioned as the by-product of myelin repair, rather than the main cause of AD. Variety of genetic variation and environmental damage make oligodendrocytes and myelin sheath into "weakest link", which is an early pathological feature of AD. Shen-Zhi-Ling oral liquid from “Kaixin pulvis”, is the only approved traditional Chinese medicine on AD, but the mechanism on the early AD lesions is unclear. This program will set the medical level of function (behavior pharmacology, Western-blot and RT-PCR), morphology (immunohistochemistry, special dye and ultrastructure), metabolism (liquid chromatography-mass spectrometry technology) and epigenetic (histone acetylation), from oligodendrocytes, myelin PI3K/Akt mTOR pathway and protein involved in synaptic dysfunction of functional brain circuits in AD and sporadic AD model, to clarify the mechanism of Shen-Zhi-Ling on early AD. Detecting oligodendrocytes protease acetylation/the deacelation and discussing abnormal epigenetic regulation in early AD morbidity. To observe Aβ cascade from a broader perspective may put forward early interventions, new prevention and treatment of combining traditional Chinese and western medicine for AD.

阿尔茨海默病(AD) Aβ假说受到挑战，Aβ（tau蛋白等） 被重新定位为髓鞘修复的副产品。遗传变异和环境损伤使少突胶质细胞和髓鞘首当其冲成为"最薄弱环节"，并且是AD早期病变特点。参枝苓口服液源于“开心散”，是唯一获批治疗轻中度AD的中成药，但其针对早期AD病变发挥作用的机制不清。为此，本研究利用机能（行为药理、Western-blot、RT-PCR）、形态（免疫组化、特染、超微结构）、代谢（液相-质谱联用技术）和表观遗传（组蛋白乙酰化）手段, 从拟AD和拟散发性AD模型的少突胶质细胞、髓鞘PI3K/Akt-mTOR通路和突触相关蛋白功能异常的功能性脑回路探讨参枝苓早期干预AD的作用机制；检测少突胶质细胞组蛋白酶乙酰化/脱乙酰探讨表观遗传学异常调节在AD发病早期的重要作用。从更广泛的视角观察Aβ级联反应，提出中药早期防治AD的新思路，丰富AD治疗手段，为AD的中西医结合防治提供实验依据。

目前，临床治疗AD面临的主要问题在于患者的受益仅限于延缓疾病的发展或轻度好转，不能完全逆转或治愈。寻找AD发生的早期事件，早期干预，重塑神经网络功能成为关键。本研究把脑作为“整体电路”考虑，从功能性脑回路，包括少突胶质细胞、髓鞘、神经突触和神经元的人类大脑髓鞘假说，从更广泛的视角观察Aβ级联反应，以中医补虚为本，痰瘀并治原则为指导，探讨 “从心论治”具有益心气通心阳、化痰开窍之功效的参枝苓口服液的神经保护作用，提出早期、新型治疗AD的干预措施。.（1）采用超高效液相色谱-多反应监测-串联质谱法检测，参枝苓口服液经灌胃入血发挥髓鞘保护可能与肉桂酸、甘草酸、甘草苷和芍药苷这4种成分密切相关。.（2）经典APP/PS1小鼠动物模型和双侧侧脑室注射STZ拟SAD小鼠观察，参枝苓口服液通过增加海马CA1区突触数目，改善髓鞘板层、少突胶质细胞、突触和神经元的超微结构，进而改善学习记忆障碍，并通过调节PI3K/Akt-mTOR信号通路相关蛋白和髓鞘相关蛋白、突触相关蛋白的表达，在AD早期发挥髓鞘、突触保护作用。.（3） Aβ42损伤OLN-93少突胶质细胞表现为髓鞘相关蛋白MBP、PLP、MAG和MOG以及其mRNA表达明显下调，而参枝苓口服液含药血清干预可以改善。另一方面，参枝苓口服液含药血清还可以逆转Aβ42损伤引起PI3K/Akt-mTOR信号通路的异常。.（4）参枝苓口服液能够通过改善STZ损伤OLN-93少突胶质细胞PI3K/Akt-mTOR信号通路的活性，刺激Akt磷酸化，增加PI3K/Akt蛋白及基因表达，调控下游mTOR的蛋白及基因表达，发挥髓鞘保护作用，并可能通过改善脂肪酸代谢紊乱状态的途径，维持髓鞘的稳定性。同时，参枝苓口服液还能够通过降低HDAC2的去乙酰化水平，来提高olig2基因表达，在表观遗传学上发挥其髓鞘保护作用。.通过系统研究功能性脑回路，少突胶质细胞、髓鞘和神经突触这些AD发生早期事件的变化，阐明参枝苓神经元保护作用、防治AD的核心机制之一为作用于髓鞘“上游”靶标，重塑神经网络功能，是中西医结合研究中药的一种可行模式，既突出了中医特色又具有重要的科学意义和理论价值。