黄芪甲苷通过影响NogoA/NgR和cAMP/PKA通路改善APP/PS1转基因小鼠认知功能

目的:观察黄芪甲苷(astragaloside Ⅳ, AST Ⅳ)对阿尔茨海默病(Alzheimer disease, AD)模型小鼠认知功能障碍和病理改变的影响,并探讨可能的调控机制。方法:将APP/PS1转基因(APPswe/PSEN1d E9)小鼠随机分为AD+AST Ⅳ组和AD组,并以C57BL/6野生型(wild-type, WT)小鼠作为对照组(WT组),灌胃治疗两个月(n=8)。应用Morris水迷宫和Y迷宫实验评价小鼠空间认知功能(n=8),尼氏染色检测神经元数量与形态,免疫荧光染色观察神经元核抗原(neuronal nuclear antigen, NeuN)和β-淀粉样蛋白(amyloid β-protein, Aβ)水平(n=4),Western blot法检测全脑组织中神经突生长抑制因子A(neurite outgrowth inhibitor A, NogoA)、Nogo-66受体(Nogo-66 receptor, NgR)、p75神经营养因子受体(p75 neurotrophin receptor, p75NTR)、含富亮氨酸重复序列和免疫球蛋白样结构域蛋白1(leucine rich repeat and immunoglobin-like domain-containing protein-1, LINGO-1)、环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate, cAMP)和蛋白激酶A(protein kinase A, PKA)的表达(n=4)。结果:AST Ⅳ能够显著缓解APP/PS1小鼠的认知功能障碍,提高其学习、记忆和探索功能。与WT组相比,APP/PS1小鼠大脑皮质区和海马区Aβ沉积增加(P<0.01),尼氏小体丢失严重(P<0.05或P<0.01),神经元数量减少(P<0.05);而AST Ⅳ可以显著减少Aβ沉积(P<0.05),减少尼氏小体丢失(P<0.05),增加神经元数量(P<0.05)。与WT组相比,APP/PS1小鼠脑组织NogoA、NgR、p75NTR和LINGO-1表达显著增加(P<0.05或P<0.01),cAMP和PKA表达显著减少(P<0.05或P<0.01);而AST Ⅳ可以显著抑制NogoA、NgR、p75NTR和LINGO-1表达(P<0.05或P<0.01),增加cAMP和PKA表达(P<0.05)。结论:AST Ⅳ通过抑制NogoA及NgR/p75NTR/LINGO-1受体复合物的表达,并上调cAMP/PKA通路,减少APP/PS1小鼠脑组织中Aβ沉积,减轻神经元损伤,从而改善认知功能和缓解学习障碍。