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摘要
目的 运用转录组学测序（transcriptome sequencing,RNA-Seq）和生物信息学技术对酸枣仁皂苷A(jujuboside A,JuA)改善淀粉样前体蛋白（amyloid precursor protein,APP）/早老蛋白1(pesenilin 1,PS1)双转基因小鼠认知功能的潜在机制进行分析，并采用qRT-PCR与Western blotting实验进行验证。方法 7月龄APP/PS1双转基因小鼠随机分为模型组及JuA低、中、高剂量（5、10、20 mg/kg,ip）组和多奈哌齐（0.65 mg/kg,ig）组，每日给药1次，连续21 d。采用Morris水迷宫实验检测小鼠的学习和记忆能力；苏木素-伊红（HE）、尼氏染色法检测脑组织病理损伤；RNA-Seq检测小鼠海马组织差异表达基因，对差异基因进行基因本体（gene ontology,GO）功能和京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）通路富集分析，筛选JuA治疗阿尔茨海默病（Alzheimer disease,AD）可能干预的信号通路，并对其中的核心富集基因进行qRT-PCR与Western blotting实验验证。结果 水迷宫实验结果显示，JuA组小鼠的学习记忆能力显著高于模型组（P<0.05、0.01），高剂量组作用最佳。HE和尼氏染色结果显示，与模型组比较，JuA组小鼠皮层和海马区神经元损伤明显减轻，尼氏体数量明显增多（P<0.01），说明JuA对AD小鼠脑组织有明显保护作用。RNA-Seq分析结果显示，模型组相较于对照组脑中明显上调的基因有218个，下调123个；JuA组相较于模型组明显上调基因有66个，下调28个；模型组中包括葡萄糖激酶（glucokinase,Gck）在内的5个差异基因经JuA干预后表达趋势被逆转。GO分析发现JuA治疗后差异基因主要富集在离子转运调控、细胞骨架、核受体活性等方面。KEGG通路分析发现JuA治疗后主要富集于2型糖尿病、细胞黏附因子、白细胞介素-17(interleukin-17,IL-17)信号通路和转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)信号通路；筛选模型组vs对照组、JuA高剂量组vs模型组共同调节的与JuA治疗AD相关性最高的前10条通路，发现主要集中于代谢疾病和炎症通路；Gck基因在这些通路上高频出现，说明其可能是JuA干预AD的重要靶点之一，qRTPCR与Western blotting实验也验证了对Gck基因的筛选分析结果。结论 JuA能明显减轻AD小鼠脑组织病理损伤，提高学习记忆能力，其作用机制可能与调控炎症反应与代谢紊乱有关，其中上调Gck mRNA与蛋白表达维持葡萄糖稳态可能是JuA抗AD的重要机制之一。
- 出版日期2023
- 单位大连市中心医院; 神经内科; 辽宁中医药大学
