Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Исследовательская статья

Влияние препарата Ци-фу-инь на улучшение когнитивных нарушений и снижение клеточного старения в головном мозге мышей линии 5xFAD

111 просмотров

⸱

DOI:

10.3791/72118

⸱

8 сентября 2026 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Innovative Institute of Chinese Medicine and Pharmacy, Shandong University of Traditional Chinese Medicine

* These authors contributed equally

В этой статье

Краткое содержание

В данном исследовании оценивается эффективность терапии препаратом Ци-фу-инь (QFY) на мышах линии 5xFAD. Результаты показывают, что введение QFY связано с улучшением показателей обучения и памяти, снижением отложения Aβ в головном мозге и клеточного старения, а также с ослаблением структурных повреждений синапсов в коре головного мозга.

Аннотация

Хотя механизм действия рецепта традиционной китайской медицины Ци-фу-инь (QFY) до конца не изучен, он продемонстрировал терапевтический потенциал при болезни Альцгеймера (БА). Целью данной работы было исследование взаимосвязи между лечением QFY и когнитивными нарушениями у мышей линии 5xFAD. Мы использовали тест силы хвата, анализ походки, гнездование в колонии, тест в челночной клетке, тест в водном лабиринте Морриса и метод ИФА для оценки уровней амилоида-β белок 1-42 (Aβ1-42), Aβ1-40белок роста 43 (GAP-43), синаптофизин (SYN) и белок постсинаптической плотности 95 (PSD-95) в головном мозге мышей линии 5xFAD. Для количественного определения уровней секреторного фенотипа, ассоциированного со старением (SASP), в коре головного мозга использовался анализ цитокинов на системе Luminex. Количество ассоциированного со старением β-галактозидаза (SA-β-Gal), Aβ отложение, а количество дендритных шипиков в головном мозге животных измеряли с помощью SA-β-Gal-окрашивание, иммуногистохимический анализ и окрашивание по Гольджи-Коксу соответственно. Обработка QFY значительно снизила уровень кортикального Aβ нагрузка бляшками и снижение экспрессии p21 у мышей 5xFAD, согласно результатам иммунофлуоресцентного анализа. У мышей 5xFAD терапия QFY заметно улучшила показатели обучения и памяти, облегчила старению и привело к увеличению содержания белков GAP-43, PSD-95 и SYN в коре головного мозга мышей. После лечения QFY наблюдалось значительное снижение Aβ бляшка и SA-βактивность $\beta$-Gal в головном мозге, а также Aβ1-42 и Аβ1-42/Aβ1-40 уровни в гиппокампе. Уровни IL-1α, ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-17A и ИФН-γ были значительно снижены в коре головного мозга мышей линии 5xFAD. Анализ главных компонент (PCA) и корреляционный анализ Пирсона продемонстрировали сильную отрицательную связь между цитокинами SASP и уровнями синаптических белков. Эти результаты указывают на связь между применением QFY и улучшением когнитивных функций, связанных со старением, а также фенотипов клеточного старения у мышей 5xFAD, наряду с уменьшением структурных повреждений синапсов. Полученные данные обосновывают необходимость дальнейшего изучения QFY в качестве потенциального терапевтического средства для лечения болезни Альцгеймера.

Введение

Alzheimer's disease (AD)1 is the most prevalent form of dementia, characterized by amyloid-β protein (Aβ), hyperphosphorylated tau proteins (P-Tau), synaptic loss, and chronic inflammation. Currently available medications for AD have a number of side effects and are unable to stop the disease's progression2,3,4,5.

Senescence, which manifests as organism-wide disruptions across cellular and interstitial microenvironments rather than localized organ-specific alterations, is a key risk factor in AD pathogenesis. This systemic dysregulation distinguishes AD progression from single tissue-pathology models by fundamentally changing homeostatic mechanisms across biological systems6,7. Although cellular senescence initially serves as a homeostatic regulatory mechanism, the accumulation of senescent cells eventually causes progressive tissue degradation and persistent inflammatory cascades, fundamentally disrupting physiological homeostasis8. The ensuing inflammation may harm synapses and impair cognitive function9,10.

Cellular senescence is a complex cellular stress response characterized by telomere shortening, permanent cell-cycle arrest, and altered secretory activity11. Additional hallmarks include enlarged, flattened cell morphology, positive senescence-associated β-galactosidase (SA-β-Gal) staining, lipofuscin accumulation, and secretion of SASP factors12. Memory formation is affected by the notable decline in the levels of proteins associated with synaptic plasticity of axons and dendrites, which occurs with cellular senescence13,14. Because synaptic plasticity is essential for learning and memory, disruptions in synaptic proteins contribute to cognitive impairment. These proteins include GAP-43, SYN, and PSD-95. Undoubtedly, synaptic function is affected by reductions in dendritic numbers and functional abnormalities in the brains of the elderly15.

QFY is a traditional Chinese medicine formula derived from Jing Yue Quan Shu. It is composed of Panax ginseng C.A.Mey (Araliaceae), Polygala tenuifolia Willd (Polygalaceae), Rehmannia glutinosa (Gaertn.) Libosch. ex Fisch. & C. A. Mey (Orobanchaceae), Angelica sinensis (Oliv.) Diels (Apiaceae), Glycyrrhiza uralensis Fisch. ex DC. (Fabaceae), Atractylodes macrocephala Koidz (Asteraceae), Ziziphus jujuba Mill. var. spinosa (Bunge) Hu ex H.F. Chou (Rhamnaceae). Research has demonstrated that QFY significantly ameliorates cognitive dysfunction in rats with diabetes-induced brain injury16. Our previous study found that QFY could improve cognitive learning and memory functions impairment in 5xFAD and APP/PS1 mice. In addition, QFY demonstrated high safety in non-clinical studies, and no obvious acute, subacute, or long-term toxic reactions were observed17,18,19. Analysis of the clinical therapeutic effect of QFY showed that AD patients experienced a significant increase in their capacity for activities of daily living and MMSE scores after QFY treatment20. Following three consecutive days of QFY administration in male Sprague-Dawley rats, ten prototype QFY-derived components, including butylidenephthalide, butylphthalide, 20(S)-ginsenoside Rh1, 20(R)-ginsenoside Rh1, and zingibroside R1, were detected in cerebrospinal fluid21,22. However, the therapeutic mechanism of QFY in AD is still unclear. In this study, we investigated the association between QFY treatment, cellular senescence, and AD-related pathological changes in 5xFAD mice.

Although previous studies have demonstrated the neuroprotective effects of QFY in AD models, the specific involvement of cellular senescence in mediating these effects remains unexplored. Moreover, whether QFY confers cognitive benefits through senescence‑associated synaptic preservation, rather than solely through amyloid‑β reduction, has not been addressed. The present study was therefore designed to investigate whether QFY treatment attenuates cellular senescence and whether this attenuation is associated with improved synaptic plasticity in 5xFAD mice.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Все эксперименты на животных были одобрены Комитетом по этике по благополучию экспериментальных животных Шаньдунского университета традиционной китайской медицины (SDUTCM20221101001).

Препараты

Порошок сухого крема из гранул QFY был подготовлен и протестирован в Центре исследований и разработок Lunan Pharmaceutical Houpu. Донепезил и мемантин были приобретены в компании Shanghai Yuanye Technology. В данном исследовании использовались самцы мышей линии 5xFAD с начальной массой тела в диапазоне 19–27 g. Дозировка QFY была рассчитана на основе клинической дозы для людей, составляющей 43 g/d, что соответствует 16.297 g/d с учетом поправки на порошок сухого крема из гранул QFY. Средняя доза для настоящего эксперимента была рассчитана исходя из клинической дозы для людей (16.297 g/70 kg x 9.1 = 2.11861 g/kg/d). Высокая доза была установлена в размере двукратной средней дозы (4.24 g/kg/d), а низкая доза — в размере половины средней дозы (1.06 g/kg/d). Все растворы препаратов вводились в объеме 0.1 mL на 10 g массы тела.

В качестве положительного контроля использовали комбинированное введение донепезила и мемантина гидрохлорида. Дозировки были определены с учетом их текущих клинических доз (10 mg/d и 20 mg/d соответственно) и предыдущих данных нашей исследовательской группы, в результате чего была установлена схема введения: донепезил в дозе 1.0 mg/kg/d плюс мемантин в дозе 2.8 mg/kg/d, что составило общую комбинированную дозу 3.8 mg/kg/d. Конечная концентрация смеси донепезила и мемантина была приготовлена в размере 0.38 mg/mL, что было рассчитано как 3.8 mg/kg, деленные на объем введения 0.1 mL на 10 g массы тела.

Растворы QFY в низких, средних и высоких дозах готовили следующим образом: 5,3 g, 10,6 g и 21,2 g сухого порошка QFY помещали в отдельные стаканы объемом 100 mL, смешивали с 30 mL очищенной воды при тщательном перемешивании, переносили в мерные цилиндры и доводили конечный объем до 50 mL очищенной водой, что позволило получить конечные массовые концентрации 0,106 g/mL, 0,212 g/mL и 0,424 g/mL соответственно. Для положительного контроля 5 mg донепезила и 14 mg мемантина растворяли в очищенной воде и доводили до конечного объема 50 mL. Животным в каждой группе соответствующий раствор препарата вводили один раз в день путем перорального зондирования.

Животные

Трансгенные мыши 5xFAD [B6. Cg-Tg (APPSwFlLon, PSEN1* M146L* L286V)6799Vas/Mmjax] разводились в лаборатории. Животные содержались в условиях SPF в Шаньдунском университете традиционной китайской медицины при температуре 22–24 oC, влажности 50–60% и 12-часовом цикле свет-темнота. Корм и вода были доступны животным постоянно.

В возрасте 2,5 месяцев самцы мышей 5xFAD были случайным образом разделены на пять групп: необработанные 5xFAD, группа, получавшая донепезил и мемантин, группа с низкой дозой QFY, группа со средней дозой QFY и группа с высокой дозой QFY. В качестве контрольной группы WT использовали самцов дикого типа (WT) из того же помета, соответствующих по возрасту. Препараты вводили один раз в сутки в течение 220 дней. (Рисунок 1).

Поведенческие тесты

Тест силы хвата

Сила скелетных мышц передних конечностей мышей измеряли с помощью динамометра для определения силы хвата23. В ходе эксперимента измерительный прибор располагали горизонтально, чтобы мышь находилась параллельно поверхности стола. После включения прибора мышь осторожно помещали на захватную пластину. Когда мышь надежно захватывала пластину, ее хвост тянули назад с постоянным усилием до тех пор, пока животное не разжимало хват. Регистрировали максимальную силу хвата. Измерение повторяли трижды, и среднее значение этих показателей использовали для определения силы хвата мыши.

Тест походки

Регулярность походки мышей измеряли с помощью системы CatWalk XT. Эксперимент был разделен на период обучения и период тестирования24. За один день до начала эксперимента подопытных мышей перевели в помещение для проведения исследований, чтобы они могли адаптироваться к новой среде. В период обучения мышей помещали в исходную точку, после чего они пробегали по каналу до конечной точки. Каждую мышь обучали три раза в день. После 3 дней обучения (до тех пор, пока каждая мышь не начала быстро проходить через канал) животных возвращали в клетки. Период тестирования проходил так же, как и период обучения, при этом компьютерное программное обеспечение автоматически анализировало траекторию каждого движения. При соответствии траектории критериям отображались зеленые точки, при несоответствии — оранжевые; для каждой мыши квалифицированными считались как минимум три зеленые точки, анализ которых проводился с помощью программного обеспечения CatWalkXT 10.0.

Тест с челночным ящиком

Для оценки способности к условному активному избеганию у мышей использовали тест в челночном боксе25. Установка состояла из челночного бокса (18 cm x 18 cm), помещенного в звукоизоляционную камеру.  Эксперимент включал 4‑дневный период обучения с последующим 1‑дневным периодом тестирования. В каждый день обучения мышам предоставлялся 120‑с период адаптации в челночном боксе перед началом тренировки. Каждая проба начиналась с 6‑с условного стимула (тон 1000‑Hz интенсивностью 70‑dB в сочетании со светом 500‑lux), за которым следовал 3‑с удар током в лапки силой 0,3‑mA через решетчатый пол, и завершалась 12‑с межпробным интервалом. Если мышь переходила в противоположный отсек во время подачи условного стимула, удар током не наносился, и такая реакция регистрировалась как активное избегание. Если мышь не переходила в течение подачи условного стимула, но переходила во время удара током, это регистрировалось как реакция пассивного избегания. Если мышь не переходила в течение всей пробы, это регистрировалось как отсутствие реакции бегства. Обучение повторяли в течение 4 последовательных дней по 30 проб в день. В период тестирования (день 5) удар током исключали, в то время как все остальные параметры оставались такими же, как в период обучения. Количество реакций активного избегания регистрировали в качестве основного показателя обучения и памяти.

Водный лабиринт Морриса

Для оценки способностей к пространственному обучению и памяти экспериментальных животных использовали тест в водном лабиринте Мориса26. Эксперимент проводили в резервуаре диаметром 120 cm и глубиной 50 cm. Резервуар наполняли мутной белой водой, поддерживая температуру на уровне 21 °C. Платформу диаметром 10 cm устанавливали на 1 cm ниже поверхности воды в одном из квадрантов. Вокруг бассейна размещали визуальные ориентиры, служащие для мышей пространственными маркерами. Процесс обучения проводили в течение четырех дней подряд, при этом сессия каждого дня начиналась в одном из трех квадрантов. Положения старта варьировали псевдослучайным образом между четырьмя сторонами света. Каждая попытка заканчивалась, когда животное успешно достигало платформы. Максимальная продолжительность попытки составляла 60 s; если животное не могло найти платформу в течение этого времени, его осторожно направляли к ней. После достижения платформы животному предоставляли короткий перерыв в 10 s, после чего его возвращали в домашнюю клетку. По завершении периода обучения через 24 h начинался период тестирования. На 5-й день мышей помещали в квадрант, противоположный платформе. Регистрировали латентный период нахождения выхода в тестовый период, время перемещения в целевом квадранте и количество пересечений области, где изначально находилась подводная платформа.

Тест на вложенность колоний

Повседневная активность экспериментальных животных оценивали с помощью теста на гнездование в колонии27. Эксперимент длился 24 ч, в каждой группе было по три животных. После введения препарата в тот же день устанавливали новые клетки, выстилая их 6 г мягкой бумаги для гнездования; фотографии делали через 6 ч, 12 ч и 24 ч. По окончании эксперимента оценивали качество гнезда: если бумага была разбросана по всей клетке и не имела следов разгрызания — 1 балл; если кусочки бумаги были собраны сбоку клетки, но рыхло, без сформированного гнезда и явных признаков разрывания или складывания — 2 балла; если кусочки бумаги были собраны и сложены в сформированное, но относительно плоское гнездо без явных разрывов — 3 балла; глубокое гнездо с обильно измельченной бумагой оценивали в 4 балла.  По окончании эксперимента оставшуюся  неразрезанную ткань (под которой понимались фрагменты бумаги весом >0.1 g, которые не были измельчены или включены в состав гнезда) аккуратно собирали, высушивали на воздухе и взвешивали на электронных весах (точность: 0.01 g). 

Отбор и сбор образцов

Образцы были собраны только из групп WT, 5xFAD и QFY (2.12 g/kg/d). После асфиксии CO2 головы были отделены, правое полушарие быстро вскрыли для выделения гиппокампа и коры, промыли фосфатно-солевым буферным раствором (PBS) и поместили в замороженные пробирки объемом 1.5 mL в жидкий азот. Образцы хранились при -80 oC для последующих биохимических анализов. Левое полушарие фиксировали путем погружения в 4% параформальдегид на 24 ч, обезвоживали в абсолютном этаноле, заливали в парафин, срезали сечения толщиной 5 µm и депарафинизировали для иммуногистохимического анализа.

Иммуноферментный анализ (ИФА)

Для количественного определения уровней целевых белков в тканях мозга были проведены анализы ИФА (ELISA). Содержание Aβ1–40 и Aβ1–42 в гомогенатах гиппокампа измеряли с помощью коммерческих наборов, в то время как уровни GAP-43, PSD-95 и SYN в коре определяли с использованием наборов компании Jiangsu Enzyme Immunoassay Industry. Все процедуры выполнялись в строгом соответствии с протоколами производителей. Серии стандартов готовили путем серийного разведения согласно инструкциям к наборам. Схема расположения лунок в микропланчинке включала холостые лунки, лунки со стандартами, лунки с образцами 5xFAD, лунки с образцами после введения QFY (2.12 g/kg/d) и лунки с образцами дикого типа. Перед внесением все образцы разводили вдвое с помощью прилагаемого разбавителя. Реагенты добавляли, удерживая наконечник пипетки перпендикулярно дну лунки, после чего осторожно перемешивали содержимое для обеспечения полного смешивания.

После герметизации планшета проводили первую инкубацию при 37 °C в течение 30 мин. В этот период готовили промывочный буфер, разводя концентрированный стоковый раствор ультрачистой водой в соотношении 1:29 (1 мл концентрата на 29 мл воды). После инкубации sealing-пленку удаляли, жидкость сливали, а планшет промакивали насухо. Затем в каждую лунку вносили 200 µL промывочного буфера, выдерживали в течение 30 с и сливали жидкость; цикл повторяли 5 раз. Затем во все лунки, кроме холостых, добавляли реагент с ферментативной меткой (50 µL), после чего планшет снова герметизировали и инкубировали при 37 °C в течение 30 мин, за чем следовал аналогичный этап промывки в пять циклов.

Для проявления цвета в каждую лунку добавляли 50 µL раствора хромогена A, затем 50 µL раствора хромогена B, осторожно перемешивая содержимое после каждого добавления. Планшет инкубировали при 37 °C в темноте в течение 10 min. Ферментативную реакцию останавливали добавлением 50 µL стоп-раствора в каждую лунку, что приводило к быстрому изменению цвета с синего на желтый. Оптическую плотность измеряли при 450 nm с помощью микропланшетного ридера, используя пустые лунки в качестве контроля; все измерения проводили в течение 15 min после остановки реакции.

Luminex

Уровни факторов SASP в коре измеряли с помощью набора Bio‑Plex Pro Mouse Cytokine 23‑plex Assay; все процедуры проводили в соответствии с инструкциями производителя. Реагенты извлекали из хранения при 4 °C и выдерживали при комнатной температуре в течение 30 min перед использованием. Стандартные стоки разводили серийно для построения стандартной кривой по семи точкам, плюс одна холостая лунка, согласно протоколу набора. Магнитные микросферы предварительно смешивали и разводили до рекомендуемой рабочей концентрации; детектирующие антитела готовили в виде рабочих растворов; концентрат промывочного буфера разводили деионизированной водой до 1x. Конъюгат PE‑стрептавидина также разводили до 1x, используя прилагаемый буфер для разведения.

Для проведения анализа в соответствующие лунки согласно схеме планшета последовательно добавляли по 50 µL суспензии микросфер, стандартов, контролей качества и разведенных образцов ткани (5,6 µg/µL). Затем планшет герметично закрывали и инкубировали в течение ночи при 4 °C с орбитальным перемешиванием при 800 rpm. После инкубации микросферы промывали трижды, используя по 200 µL промывочного буфера на лунку. Затем в каждую лунку добавляли по 50 µL приготовленного детектирующего антитела, и планшет инкубировали при комнатной температуре в течение 1 ч при перемешивании со скоростью 800 rpm. После еще трех циклов промывки добавляли по 50 µL рабочего раствора PE‑стрептавидина, и планшет инкубировали еще 30 min при комнатной температуре в тех же условиях перемешивания. Выполняли заключительный этап промывки (трижды по 200 µL промывочного буфера), после чего в каждую лунку добавляли по 150 µL промывочного буфера и перемешивали планшет при комнатной температуре в течение 2 min при 800 rpm перед считыванием результатов на приборе Bio‑Plex.

Окрашивание на SA-β-Gal и иммуногистохимия

Окрашивание на SA-β-Gal проводили с использованием набора Senescence β-Galactosidase Staining Kit. После окрашивания на SA-β-Gal срезы подвергали демаскировке антигенов путем нагревания в цитратном буфере (pH 6.0). Эндогенную пероксидазную активность блокировали путем инкубации срезов в блокирующем растворе пероксидазы в течение 10 min при комнатной температуре. Затем срезы инкубировали с кроличьими моноклональными антителами к Aβ₁-₄₂ (1:400) при 4 °C в течение ночи. После промывки срезы инкубировали с вторичными антителами к IgG кролика/мыши в течение 20 min при комнатной температуре. Последующая промывка была завершена визуализацией иммунореактивности с помощью DAB в течение 2 min. В завершение срезы подвергли дегидратации, просветлению и заключали в нейтральную смолу для микроскопического исследования.

Иммунофлуоресценция

Для иммунофлуоресцентного окрашивания парафиновые срезы депарафинизировали в ксилоле (3 x 15 мин) и регидратировали через серию этанола decreasing concentrations (100%, 95% и 75%; по 2 x 5 мин на каждый этап). Восстановление антигенов проводили путем погружения срезов в 1x натрий-цитратный буфер при 95 °C в течение 30 мин с последующим постепенным охлаждением до комнатной температуры. После трех промывок фосфатно-солевым буфером с Твеном 20 (PBST) (по 5 мин каждая) срезы пермеабилизировали и блокировали 10% нормальной сывороткой козы, содержащей 0.3% Triton X‑100, в течение 90 мин при комнатной температуре. Затем срезы инкубировали с первичными антителами против p21/CIP1/CDKN1A (1:200) и Aβ₁‑₄₂ (1:400) при 37 °C в течение 2 ч. После четырех промывок PBST (по 5 мин каждая) срезы инкубировали с соответствующими по виду вторичными антителами, конъюгированными с Alexa Fluor (1:500), при 37 °C в течение 2 ч в темноте. После дополнительной промывки (4 x 5 мин в PBST) срезы заключали в антизатухающий монтирующий среду с DAPI и визуализировали с помощью флуоресцентного микроскопа.

Окрашивание по методу Гольджи-Кокса

Окрашивание по Гольджи-Коксу проводили с использованием коммерческого набора в соответствии с инструкциями производителя. Растворы A и B смешивали за 24 ч до начала эксперимента. После эвтаназии мышей ткани мозга быстро извлекали, промывали PBS и погружали в смесь растворов A и B. Ткани хранили при комнатной температуре в темноте в течение 6 ч, после чего раствор для импрегнации заменяли свежим и продолжали инкубацию еще в течение 2 недель при комнатной температуре в темноте (используя не менее 2 mL раствора для импрегнации на одну единицу ткани мозга). Затем ткани переносили в раствор C и инкубировали в течение 24 ч, после чего раствор C заменяли свежим и инкубировали еще 7 дней при комнатной температуре в темноте. Срезы тканей мозга толщиной 100 µm изготавливали с помощью вибратома. Срезы закрепляли на предметных стеклах с желатиновым покрытием и высушивали при комнатной температуре в течение 3 дней. Стеклами дважды промывали дистиллированной водой (по 5 мин), затем погружали в смесь раствора D, раствора E и дистиллированной воды (в соотношении 1:1:2) на 15 мин. После двух дополнительных промывок дистиллированной водой (по 5 мин) срезы обезвоживали в сериях этанольных растворов (50%, 75% и 95%; по 5 мин каждый), затем четырежды промывали в абсолютном этаноле (по 4 мин) и трижды в ксилоле (по 5 мин). В завершение срезы закрывали покровным стеклом с использованием среды для заключения препаратов. Изображения регистрировали с помощью микроскопа, а плотность дендритных шипиков количественно определяли с помощью ImageJ.

Статистический анализ

Все результаты представлены в виде среднего значения ± SD. Анализ и графическая обработка данных проводились с использованием программы GraphPad Prism 8.1.0. t-критерий Стьюдента Пожалуйста, предоставьте текст для перевода.-тест использовали для сравнения двух групп. Для сравнения нескольких групп применяли однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA) с последующим проведением попарных сравнений с помощью теста Даннетта. Статистическая значимость была установлена на уровне p < 0.05.

Многомерный и корреляционный анализы

Анализ главных компонентов (PCA) был выполнен с помощью GraphPad Prism 8.0.1 для визуализации групповой кластеризации факторов SASP (IL-1α, IL-1β, IL-6, IL-17A, IFN-γ, CCL3, CCL4 и CCL5) в группах WT, 5xFAD и QFY (2,12 г/кг/день) (n = 8 в группе). График показателей был построен на основе двух первых главных компонентов. Перед проведением PCA преобразование данных не применялось. Для оценки линейных взаимосвязей между факторами SASP и синаптическими белками (PSD-95, GAP-43 и SYN), а также Aβ₁₋₄₀, Aβ₁₋₄₂ и соотношением Aβ₁₋₄₂/Aβ₁₋₄₀ был проведен корреляционный анализ Пирсона. Анализ выполнялся с помощью GraphPad Prism с двусторонним порогом значимости p < 0,05. Для визуализации силы и направления взаимосвязей были построены корреляционные матрицы и тепловая карта.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Administration of QFY enhances learning and memory in 5xFAD mice

After QFY administration, a shuttle box test was conducted to assess the conditional active avoidance response of mice (Figure 2A–C). The results showed the number of active avoidances on days 1-4 (Figure 2A, p < 0.05) and the area under the curve (AUC) of active avoidance (Figure 2B, p ...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Нейронная синаптическая пластичность играет ключевую роль в когнитивной функции. В головном мозге пациентов с болезнью Альцгеймера (БА) отложения Aβ распространяются по различным областям, что напрямую вызывает структурные повреждения синапсов, потерю возбуждающих синапсов и когнитивный decline28. GAP-43 (пресинаптический мембранный белок)29, PSD-95 (скаффолд-белок, локализованный в постсинаптической мембране)30 и SYN (фосфопротеин, связанный с синап...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Данная работа была поддержана грантами Национального фонда естественных наук Китая (82205078, 82374062), Фонда естественных наук провинции Шаньдун (ZR2026MS1293, ZR2021QH157), Проектом в области науки и технологий традиционной китайской медицины провинции Шаньдун (M20251730), Научно-технологическими проектами Тибетского автономного района, Китай (XZ202601ZY0167) и Программой руководства технологическими инновациями провинции Шаньдун (Местный фонд развития науки и технологий под руководством центрального правительства) (YDZX2023137) в рамках проекта под названием «Разработка и исследование промышленного внедрения кишечнорастворимых капсул Тонли как нового традиционного китайского лекарственного средства 1-го класса».

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Лекарственные препараты
ДонепезилShanghai Yuanye Technologyпартия J15HB188725
МемантинShanghai Yuanye Technologyпартия J21HB189391
Ци-фу-иньЦентр исследований и разработок Хоупу фармацевтической компании Lunan Pharmaceuticalпартия 2209001
Поведенческие тесты
CatWalk XTNoldusпрограммное обеспечение CatWalkXT 10.0
Динамометр кистиBileadbiosciBLD-ZL-20
Водный лабиринт МоррисаShanghai Xinruan Information Technology Co., Ltd120 см
Челночная камераShanghai Xinruan Information Technology Co., LtdXR-XC404
Антитела
анти-Aβ1-42 антителоAbcamКат. № ab201061
Антитело к p21/CIP1/CDKN1ANovus BiologicalsКат. № NBP3-15661
Наборы для анализа
Aβ1-40 набор для ИФАThermo Fisher ScientificКат. № KHB3482
Aβ1-42 Набор для ИФАThermo Fisher ScientificКат. № KHB3442
Набор для мультиплексного анализа 23 цитокинов мыши Bio-Plex Pro Mouse Cytokine 23-plex Assay kitR&D SystemsКат. № LXLBM23-1
Набор для ИФА на GAP-43Индустрия иммуноферментного анализа провинции ЦзянсуКат. № MM-47506M1
Набор для окрашивания по методу Гольджи-КоксаBeiJing Biolead Biology Sci & Tech CoКат. № PK401
Набор для ИФА на PSD-95Индустрия иммуноферментного анализа в провинции ЦзянсуКат. № MM-45953M1
Сенесценция βНабор для окрашивания на $\beta$-галактозидазуBeyotimeКат. № C0602
Набор для ИФА на синаптофизин (SYN)Индустрия иммуноферментного анализа в провинции ЦзянсуКат. № MM-46504M1
Химические вещества & Реагенты
Антитела к IgG кролика и мыши (вторичные антитела)СтартерКат. № S0C1001
хромоген DABСтартовая культураКат. № S0C1001
Программное обеспечение
CatWalk XTNoldus Information TechnologyВерсия 10.0
ImageJНациональные институты здравоохранения (NIH)Версия 1.53

Ссылки

  1. Joe E, Ringman JM. Cognitive symptoms of Alzheimer's disease: clinical management and prevention. BMJ. 2019;367:l6217.
  2. Scheff SW, et al. Synaptic alterations in CA1 in mild Alzheimer disease and mild cognitive impairment. Neurology. 2007;68(18):1501-8.
  3. Muralidar S, et al. Role of tau protein in Alzheimer's disease: the prime pathological player. Int J Biol Macromol. 2020;163:1599-617.
  4. Hardy JA, Higgins GA. Alzheimer's disease: the amyloid cascade hypothesis. Science. 1992;256(5054):184-5.
  5. Calsolaro V, Edison P. Neuroinflammation in Alzheimer's disease: current evidence and future directions. Alzheimers Dement. 2016;12(6):719-32.
  6. Campisi J. Senescent cells, tumor suppression, and organismal aging: good citizens, bad neighbors. Cell. 2005;120(4):513-22.
  7. Yao R. An in-silico assessment suggests the potential effects of goji (fruit of Lycium barbarum L.) against aging-related diseases. Food Med Homol. 2025;2(2):9420036.
  8. Campisi J, d'Adda di Fagagna F. Cellular senescence: when bad things happen to good cells. Nat Rev Mol Cell Biol. 2007;8(9):729-40.
  9. Salminen A, Kaarniranta K, Kauppinen A. ER stress activates immunosuppressive network: implications for aging and Alzheimer's disease. J Mol Med (Berl). 2020;98(5):633-50.
  10. Mirabella F, et al. Prenatal interleukin 6 elevation increases glutamatergic synapse density and disrupts hippocampal connectivity in offspring. Immunity. 2021;54(11):2611-31.e8.
  11. Baker DJ, Petersen RC. Cellular senescence in brain aging and neurodegenerative diseases: evidence and perspectives. J Clin Invest. 2018;128(4):1208-16.
  12. Lucas V, Cavadas C, Aveleira CA, Hook V. Cellular senescence: from mechanisms to current biomarkers and senotherapies. Pharmacol Rev. 2023;75(4):675-713.
  13. Bloss EB, et al. Evidence for reduced experience-dependent dendritic spine plasticity in the aging prefrontal cortex. J Neurosci. 2011;31(21):7831-9.
  14. Ye XS, et al. The food and medicine homologous Chinese medicine from Leguminosae species: a comprehensive review on bioactive constituents with neuroprotective effects on nervous system. Food Med Homol. 2025;2(2):9420033.
  15. Dickstein DL, Weaver CM, Luebke JI, Hof PR. Dendritic spine changes associated with normal aging. Neuroscience. 2013;251:21-32.
  16. Wang SY, et al. Qifu-Yin attenuates AGEs-induced Alzheimer-like pathophysiological changes through the RAGE/NF-kappaB pathway. Chin J Nat Med. 2014;12(12):920-8.
  17. Yang X, et al. Qi-fu-yin attenuated cognitive disorders in 5xFAD mice of Alzheimer's disease animal model by regulating immunity. Front Neurol. 2023;14:1183764.
  18. Xiao QY, et al. Effects of Qi-Fu-Yin on aging of APP/PS1 transgenic mice by regulating the intestinal microbiome. Front Cell Infect Microbiol. 2023;12:1048513.
  19. Chen K, et al. Safety and toxicity of Qi-Fu Yin, a classical traditional Chinese medicine prescription: a nonclinical research. J Appl Toxicol. 2025;45(9):1811-38.
  20. Wang L, Qiao P, Yue L, Sun R. Is Qi Fu Yin effective in clinical treatment of dementia? A meta-analysis of 697 patients. Medicine (Baltimore). 2021;100(5):e24526.
  21. Li H, et al. Identification of chemical components of Qi-Fu-Yin and its prototype components and metabolites in rat plasma and cerebrospinal fluid via UPLC-Q-TOF-MS. Evid Based Complement Alternat Med. 2021;2021:1995766.
  22. Lei X, et al. Integrating network pharmacology and component analysis to study the potential mechanisms of Qi-Fu-Yin Decoction in treating Alzheimer's disease. Drug Des Devel Ther. 2023;17:2841-58. doi:10.2147/DDDT.S402624.
  23. Takeshita H, et al. Modified forelimb grip strength test detects aging-associated physiological decline in skeletal muscle function in male mice. Sci Rep. 2017;7:42323.
  24. Caggiano V, et al. Midbrain circuits that set locomotor speed and gait selection. Nature. 2018;553(7689):455-60.
  25. Ehret B, et al. Population-level coding of avoidance learning in medial prefrontal cortex. Nat Neurosci. 2024;27(9):1805-15.
  26. Curdt N, et al. Search strategy analysis of Tg4-42 Alzheimer mice in the Morris water maze reveals early spatial navigation deficits. Sci Rep. 2022;12:5451.
  27. Deacon RMJ. Assessing nest building in mice. Nat Protoc. 2006;1(3):1117-9.
  28. Tu S, Okamoto SI, Lipton SA, Xu H. Oligomeric Aβ-induced synaptic dysfunction in Alzheimer's disease. Mol Neurodegener. 2014;9:48.
  29. Benowitz LI, Routtenberg A. GAP-43: an intrinsic determinant of neuronal development and plasticity. Trends Neurosci. 1997;20(2):84-91.
  30. Dore K, et al. PSD-95 protects synapses from β-amyloid. Cell Rep. 2021;35(9):109194.
  31. Kokotos AC, et al. Synaptophysin sustains presynaptic performance by preserving vesicular synaptobrevin-II levels. J Neurochem. 2019;151(1):28-37.
  32. Martin SB, et al. Synaptophysin and Synaptojanin-1 in Down syndrome are differentially affected by Alzheimer's disease. J Alzheimers Dis. 2014;42(3):767-75.
  33. Namioka N, et al. Oxidative stress and inflammation are associated with physical frailty in patients with Alzheimer's disease. Geriatr Gerontol Int. 2016;17(6):913-8.
  34. Kojima G, Liljas A, Iliffe S, Walters K. Prevalence of frailty in mild to moderate Alzheimer's disease: a systematic review and meta-analysis. Curr Alzheimer Res. 2017;14(12):1256-63.
  35. Dimri GP, et al. A biomarker that identifies senescent human cells in culture and in aging skin in vivo. Proc Natl Acad Sci U S A. 1995;92(20):9363-7.
  36. Baker DJ, et al. Naturally occurring p16Ink4a-positive cells shorten healthy lifespan. Nature. 2016;530(7589):184-9.
  37. Zhang P, et al. Senolytic therapy alleviates Abeta-associated oligodendrocyte progenitor cell senescence and cognitive deficits in an Alzheimer's disease model. Nat Neurosci. 2019;22(5):719-28.
  38. Ota H, Ogawa S, Ouchi Y, Akishita M. Protective effects of NMDA receptor antagonist, memantine, against senescence of PC12 cells: a possible role of nNOS and combined effects with donepezil. Exp Gerontol. 2015;72:109-16.
  39. Herdy JR, et al. Increased post-mitotic senescence in aged human neurons is a pathological feature of Alzheimer's disease. Cell Stem Cell. 2022;29(12):1637-52.e6.
  40. Hu Y, et al. Replicative senescence dictates the emergence of disease-associated microglia and contributes to Abeta pathology. Cell Rep. 2021;35(10):109228.
  41. Tchkonia T, et al. Cellular senescence and the senescent secretory phenotype: therapeutic opportunities. J Clin Invest. 2013;123(3):966-72.
  42. Guerrero A, De Strooper B, Arancibia-Cárcamo IL. Cellular senescence at the crossroads of inflammation and Alzheimer's disease. Trends Neurosci. 2021;44(9):714-27.
  43. Acosta JC, et al. A complex secretory program orchestrated by the inflammasome controls paracrine senescence. Nat Cell Biol. 2013;15(8):978-90.
  44. Wang B, Han J, Elisseeff JH, Demaria M. The senescence-associated secretory phenotype and its physiological and pathological implications. Nat Rev Mol Cell Biol. 2024;25(12):958-78.
  45. Gaikwad S, Senapati S, Haque MA, Kayed R. Senescence, brain inflammation, and oligomeric tau drive cognitive decline in Alzheimer's disease: evidence from clinical and preclinical studies. Alzheimers Dement. 2024;20(1):709-27.
  46. Si Z, Sun L, Wang X. Evidence and perspectives of cell senescence in neurodegenerative diseases. Biomed Pharmacother. 2021;137:111327.
  47. Chen X, et al. Senescence-like changes induced by expression of p21Waf1/Cip1 in NIH3T3 cell line. Cell Res. 2002;12(3-4):229-33.
  48. Engeland K. Cell cycle regulation: p53-p21-RB signaling. Cell Death Differ. 2022;29(5):946-60.
  49. Choi I, et al. Autophagy enables microglia to engage amyloid plaques and prevents microglial senescence. Nat Cell Biol. 2023;25(7):963-74.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

мыши 5xFADболезнь Альцгеймераамилоид-бетасинаптические белкиводный лабиринт Моррисаассоциированный со старением секреторный фенотипиммуногистохимия
Связаться с нами
Порекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия использования

Политики

© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.