人参皂苷Rg1及代谢产物透过血脑屏障的机制研究

人参具有良好的益智功效，是临床上常用中药之一。近年大量研究表明人参主要组分- - 人参皂苷Rg1是发挥促智作用的重要物质基础。本课题组对Rg1进行了30余年研究，确定了Rg1的抗痴呆作用及其独特机制，研究还发现Rg1代谢产物Rh1、Ppt与原型具有相似的生物学活性，且Rg1可透过BBB。本课题拟在以往研究基础上，以血脑屏障（BBB）为核心，综合采用药代动力学、现代分析化学、分子生物学等技术，对Rg1及代谢产物透过BBB及其机制进行重点研究：确定Rg1及Ppt透过BBB的情况，进一步探讨其透过BBB与BBB的结构（特别是紧密连接相关蛋白及信号通路）的关系，及寻找介导Rg1、Ppt透过BBB的受体及对外排蛋白的影响，力争明确Rg1益智之"根源"，为Rg1应用开发提供实验数据，同时为作用于中枢神经系统疾病中药研究提供参考，为研制我国创新药物奠定基础。

本课题在前期研究基础上，对人参皂苷Rg1及其代谢产物透过血脑屏障代谢规律及其机制进行了系统的研究，并且也研究了Rg1及代谢产物对Aβ、冈田酸所致学习记忆障碍动物的改善作用及其机制，尤其对增强突触可塑性的机制：.1.药代动力学研究表明Rg1及其代谢终产物Ppt可透过血脑屏障到达中枢神经系统，中间产物Rh1不能透过血脑屏障，Rg1在海马的分布多于皮层。这一现象不仅在成年大鼠中发现，而且在老年痴呆模型动物、衰老动物也是如此。口服Rg1对血脑屏障的结构及功能未产生显著影响，表现为Rg1血脑屏障的结构，紧密连接蛋白的表达均无显著改变。Rg1对伊文思蓝的渗漏率也无显著影响。Rg1透过血脑屏障与葡萄糖转运体密切相关。采用3%葡萄糖溶液作为Rg1溶剂，可显著降低其透过血脑屏障的效率，葡萄糖对Rg1透过血脑屏障具有竞争性抑制现象。Rg1在中枢神经系统内不发生代谢转化，中枢神经系统内发现的Ppt来源于外周系统，提示Ppt也具有透过血脑屏障的能力。.Rg1与Ppt在中枢神经系统具有相似的生物活性，表现为可显著改善老年痴呆动物模型学习记忆能力，提升突触可塑性，包括突触结构可塑性与效能可塑性。在结果可塑性方面表现为可促进新突触的形成，增加海马神经元树突脊密度，在效能可塑性方面表现为可显著诱导长时程现象的出现，增强高频刺激诱发的LTP强度。Rg1与Ppt增强突触可塑性的作用依赖于NMDA受体，表现为NMDA受体拮抗剂MK801可显著抑制Rg1与Ppt的生物活性。Ppt增强突触可塑性的作用机制可能与其增强了突触上NMDA受体的分布有关，而增加的NMDA受体可能与其增强了NR2b亚基1472位丝氨酸磷酸化的增强，从而延长其在突触膜上的滞留时间有关。