针药并用诱导自噬对ApoE基因敲除小鼠认知功能的影响

doi:10.13481/j.1671-587x.20200603

摘要/Abstract

摘要： 目的

观察针药并用干预手段对ApoE基因敲除小鼠海马组织中自噬水平的影响，探讨针药并用干预手段通过磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（AKT）/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路发挥调控自噬的作用机制。

方法

50只8周龄ApoE基因敲除小鼠高脂饲料喂养，16周后随机分为模型组、低剂量中药组、高剂量中药组、针药组和针刺组，每组10只；10只同龄C57BL/6L小鼠采用普通饲料喂养作为对照组。第 17周起，除对照组外其他各组小鼠给予相应干预因素干预8周。干预结束后，采用水迷宫法观察各组小鼠逃避潜伏期，透射电镜下观察各组小鼠海马组织的超微结构，Western blotting和免疫组织化学法检测小鼠海马组织中PI3K、AKT和mTOR蛋白表达水平。

结果

水迷宫实验，模型组小鼠逃避潜伏期较对照组明显延长（P<0.05），针药组小鼠逃避潜伏期较模型组明显缩短（P<0.05）。透射电镜下，模型组小鼠海马组织中神经元出现变形、不规则或萎缩，核膜粗糙不完整、双层结构模糊，胞质内自噬泡减少；针药组小鼠海马组织中神经元仍有部分不规则变形、萎缩，胞质内可见自噬泡。Western blotting和免疫组织化学检测，与对照组比较，模型组小鼠海马组织中PI3K、AKT 和mTOR蛋白表达水平明显升高（P<0.05）；与模型组比较，各剂量中药组、针刺组和针药组小鼠海马组织中PI3K、AKT 和mTOR的蛋白表达水平降低（P<0.05），以针药组最为明显（P<0.05）。

结论

针药并用可改善ApoE基因敲除小鼠认知功能，其作用机制可能是通过抑制PI3K/AKT/mTOR 信号通路的过度活化而促进海马细胞自噬来实现的。

关键词: 针刺, 中药, 认知功能, 自噬, 磷脂酰肌醇-3-激酶, 蛋白激酶B, 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白

Abstract: Objective

To observe the effect of acupuncture combined with medicine on the autophagy in hippocampus tissue of the mice with ApoE gene knockout， and to explore the mechanism of acupuncture combined with medicine in regulating the autophagy through the phosphatidylinosital-3-kinase（PI3K）/protein kinase B（AKT）-mamalian target of repamycin（mTOR） signaling pathway.

Methods

Fifty 8-week-old ApoE gene knockout mice were fed with high-fat diet， and after 16 weeks， the ApoE gene knockout mice were randomly divided into model group， low dose of traditional Chinese medicine（TCM） group， high dose of TCM group， acupuncture group， acupuncture+ TCM group；there were 10 rats in each group.Another 10 C57BL/6L mice with the same age fed with normal diet were regarded as control group. From the 17th week， the mice in each group except blank group were given intervention for 8 weeks. After the intervention， the escape latency time of the mice in various groups was observed by Water Maze experiment； the ultrastructures of hippocampus tissue of the mice in various groups were observed by transmission electron microscope； Western blotting and immunohistochemistry methods were used to detect the expression levels of PI3K，AKT and mTOR proteins in hippocampus tissue of the mice in various groups.

Results

The Water Maze results showed that the escape latency time of mice in model group was significantly longer than that in control group （P<0.05）， and the escape latency of the mice in acupuncture group was significantly shorter than that in model group （P<0.05）. The transmission electron microscope observation results showed that the neurons in hippocampal region of the mice in model group appeared deformed， irregular or atrophied， and the nuclear membrane was rough and incomplete， the double-layer structure was fuzzy， and the intracellular phagocytosis was reduced； the neurons in the hippocampal region of the mice in acupuncture group still had some irregular deformation and the arophy and autophagic vesicles could be seen in the cytoplasm. The Western blotting and immunohistochemistry results showed that compared with control group， the expression levels of PI3K， AKT， and mTOR proteins in hippocampus tissue of the mice in model group were significantly increased （P<0.05）； compared with model group， the expression levels of PI3K， AKT， and mTOR proteins in hippocampus tissue of the mice in high dose of TCM group， acupuncture group，and acupuncture+ TCM group were decreased（P<0.05），especially in acupuncture+TCM group （P<0.05）.

Conclusion

The combination of acupuncture and medicine can improve the cognitive function of ApoE gene knockout mice， and its mechanism may be achieved by inhibiting the excessive activation of the PI3K/AKT/mTOR signaling pathway and promoting the autophagy in hippocampal cells.

Key words: acupuncture, traditional Chinese medicine, cognitive function, autophagy, phosphatidylinosital-3-kinase, protein kinase B, mamalian target of repamycin

中图分类号:

R224.2

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图/表 5

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