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导读

五味子（SC）是我国传统的镇静剂，在治疗各种神经系统疾病方面有着广泛的应用。其多糖成分因其在神经保护方面的潜力而日益受到关注。虽然生SC是当前研究的主要焦点，但其加工产品主要用作临床药物。值得注意的是，关于酒制的五味子多糖（WSCP）治疗阿尔茨海默症（AD）的机制研究有限。因此，本研究旨在通过生化和代谢组学分析来评估WSCP对AD小鼠的治疗作用，并研究其潜在机制。结果表明，WSCP通过增强学习记忆能力、减轻海马神经元损伤、减少淀粉样蛋白β（Aβ）的异常沉积和减轻Tau的过度磷酸化，显著改善AD小鼠的症状。生化分析表明，WSCP能提高AD小鼠超氧化物歧化酶（SOD）含量，降低丙二醛（MDA）、IL-6和TNF-α含量。此外，血清代谢组学结果表明，WSCP干预可以逆转AD小鼠的代谢紊乱。有43种内源性代谢产物被鉴定为WSCP治疗AD的潜在生物标志物，主要代谢途径为Ala、Glu和Asp代谢、TCA循环。总的来说，这些发现将为WSCP的进一步发展提供基础。

研究热点：

1.对WSCP的结构进行了表征；

2.WSCP具有治疗AD的潜力；

3.43种代谢产物和两种代谢途径被鉴定为WSCP神经保护作用的生物标志物和代谢途径。

论文ID

原名：Untargeted metabolomics reveals intervention effects of wine-processed Schisandra chinensis polysaccharide on Alzheimer's disease mice

译名：非靶向代谢组学揭示酒五味子多糖对阿尔茨海默病小鼠的干预作用

期刊：International Journal of Biological Macromolecules

IF：8.2

发表时间：2024.03

通讯作者：苏阳

通讯作者单位：黑龙江中医药大学

实验设计

实验结果

1. WSCP的结构表征

WSCP的产率为9.02 %, 总多糖含量为67.69 %, 蛋白质含量为11.89 %. WSCP的相对分子量（MW）为2.98 × 104  Da，得到的图谱如图2A所示。

图1 动物实验建模和处理的示意图


图2 WSCP的理化性质。（A）WSCP的分子量分布。（B）单糖标准品指纹图谱。（C）WSC粗多糖单糖组成指纹图谱。（1）GulA，（2）ManA，（3）Man，（4）Rib，（5）Rha，（6）GlcN，（7）GlcA，（8）GalA，（9）Glc，（10）GalN，（11）Gal，（12）Xyl，（13）Ara，（14）Fuc。


单糖标准品和粗WSCP的HPLC指纹图谱如图2B和C所示。基于每个单糖标准品的保留时间和色谱峰面积，我们确定WSCP由Man、Rha、GalA、Glc、Gal、Xyl、Ara、GulA、ManA、GlcN、GlcA和Fuc组成，单糖组成比为Man:Rha:GalA:Glc:Gal:Xyl:Ara:GulA:ManA:GlcN:GlcA:Fuc = 13.63: 3.49: 35.17: 10.36: 19.36: 4.42: 8.32: 3.85: 0.08: 0.03: 0.82: 0.48。

2. WSCP对AD小鼠学习记忆缺陷的影响

定向航行的红外热量分布图如图3A所示。从图中可以看出，对照（CK）、多奈哌齐、WSCPL和WSCPH组可以快速找到第三象限目标平台的位置。但模型组动物大多在迷宫周边活动，各象限活动区分布无显著差异，提示AD小鼠的学习和记忆获取能力受损。如图3C所示，五组小鼠的平均游泳速度没有显著差异（P > 0.05)，表明五组小鼠的适应性和体能是相同的，可以排除由于速度引起的误差。同时，我们对各组小鼠的逃避潜伏期和停留时间数据进行了统计。从图3D可以看出，每组小鼠的逃避潜伏期与训练次数呈正相关，图3E显示了每组小鼠最后一次定位航行的数据。从图中可以看出，模型组的逃避潜伏期明显长于对照组（P < 0.01)。与模型组相比，各给药组的逃避潜伏期均显著降低（P < 0.01，P < 0.05)。此外，如图3F所示，与对照组相比，模型组小鼠的停留时间明显少于对照组（P < 0.01)；与模型组相比，各给药组小鼠的滞留时间均有不同程度的增加（P < 0.01，P < 0.05)，疗效为WSCPH>WSCPL。

图3 多奈哌齐和WSCP对D-半乳糖和AlCl3诱导的小鼠学习记忆障碍的影响。（A）定向航行实验的红外热剖面图（第三天）。（B）位置探索实验的红外热剖面。（C）平均游泳速度。（D）五天定向航行的逃避潜伏期。（E）第六天定向航行的逃避潜伏期。（F）定向航行的滞留时间。（G）有效区域移动的总距离。（H）有效区域进入次数。与CK组比较，##P < 0.01，与模型组相比，⁎⁎⁎P < 0.001，⁎⁎P < 0.01，⁎P < 0.05。（平均值± SD，n=6）。


图3B是各组小鼠位置探索的红外热量分布图。从图中可以看出，CK、多奈哌齐、WSCPL和WSCPH组频繁出现在原始平台的象限（第三象限），并且停留时间较长，而模型组小鼠的轨迹保持在外围，并且小鼠在更靠近水的第一和第二象限停留的时间更长。此外，我们还统计了每组小鼠进入有效区域的次数和总运动距离。图3G反映了各组小鼠有效区域运动的总距离。从图中可以看出，与对照组相比，模型组有效区的总移动距离显著缩短（P < 0.01)。与模型组相比，各给药组AD小鼠的总运动距离均增加（P < 0.001，P < 0.01)。图3H显示了各组小鼠的有效区域进入时间。我们可以看到，与对照组相比，模型组进入有效区域的次数显著减少（P < 0.01)，只有多奈哌齐组和WSCPH组进入有效区的次数较模型组显著增加（P < 0.05)。根据位置探索实验的数据分析可以看出，WSCPL和WSCPH对改善AD小鼠的认知功能障碍有显著作用，WSCPL的疗效接近CK组，优于WSCPL组。

我们进行定向航行测试以检查小鼠的空间学习能力，而位置探索测试则检查小鼠的位置记忆能力。这些结果表明，WSCP可以调节D-gal和AlCl3诱导的AD小鼠的学习记忆障碍。

3. WSCP对AD小鼠海马神经元的影响

我们收集各组小鼠海马组织，用H&E染色。如图4A所示，CK组小鼠海马DG区神经元排列紧密，层厚完整。细胞核呈紫色圆形，染色较深，层次清晰，未见明显异常。模型组神经元变性明显，细胞核和细胞质紊乱，细胞核紧缩，排列疏松。此外，与模型组相比，给药组的神经元数量明显增加，厚度增加，海马和皮下神经元的变性得到缓解，细胞核恢复正常颜色，松散和紊乱的神经元得到改善。这表明WSCPL和WSCPH可以逆转上述组织病理学损伤，WSCPH的治疗效果最好。

图4 多奈哌齐和WSCP对D-半乳糖和AlCl3诱导的AD小鼠具有减毒作用。H&E染色的海马DG区代表性图像（A，×50，×200）。海马Aβ蛋白沉积的代表性免疫组织化学图像（B，×50）。海马DG区Tau蛋白沉积的代表性免疫组织化学图像（C，×100）。小鼠海马Aβ和Tau蛋白表达的平均光密度（D）。与CK组比较，##P < 0.01，与模型组相比，⁎⁎⁎P < 0.001，⁎⁎P < 0.01，⁎P < 0.05。（平均值± SD，n=6）。

4. WSCP对AD小鼠Aβ和tau表达的影响

各组小鼠海马组织进行免疫组织化学染色。结果如图4B和D所示，CK组Aβ蛋白没有明显表达，平均光密度值较低，模型组海马组织阳性表达显著增加，平均光密度值显著增加（P < 0.01），并有明显的Aβ沉积。根据显微镜下拍摄的海马组织蛋白质沉积情况与模型组比较，可以看出，多奈哌齐和WSCPH组都有明显的弱阳性表达，但从光密度值的统计分析数据可以更直观地分析各组蛋白质沉积的差异。如图D所示，各给药组海马Aβ沉积均有不同程度减少，光密度值下降，差异有统计学意义（P < 0.01，P < 0.05)。WSCPH的治疗效果大于WSCPL。提示WSCP可改善AD小鼠海马神经元Aβ的沉积。

为了分析AD小鼠海马组织中Tau蛋白过度磷酸化的病理特征，我们对各组小鼠海马组织进行了Tau蛋白的免疫组织化学染色，结果如图4C和D所示。结合两个数据可以看出，CK组Tau蛋白没有明显的阳性表达，平均光密度较低；模型组海马神经元颜色较深，呈深褐色，阳性表达显著增加，光密度显著高于对照组（P < 0.01)；与模型组相比，给药组阳性表达减少，海马神经元颜色趋于正常，多奈哌齐组和WSCPH组的平均光密度显著降低（P < 0.001，P < 0.01)，提示WSCP可改善AD小鼠海马组织中Tau蛋白的过度磷酸化。

5. WSCP对AD小鼠炎症和氧化应激的影响

为了研究WSCP对AD小鼠的抗氧化和抗炎能力，我们测定了各组小鼠脑组织中SOD、MDA、IL-6和TNF-α的含量。从图5可以看出，与CK组相比，模型组小鼠脑组织SOD含量显著降低，MDA、IL-6和TNF-α水平显著升高（P < 0.001，P < 0.01)。与模型组相比，给药组小鼠脑组织SOD水平显著升高（P < 0.01，P < 0.05)，MDA、IL-6、TNF-α含量明显下降（P < 0.001，P < 0.01，P < 0.05)，这表明WSCP可以提高AD小鼠的抗氧化和抗炎能力。

图5 WSCP成分对AD小鼠免疫和氧化应激的影响。用ELISA法测定脑组织中MDA（A）、SOD（B）、IL-6（C）和TNF-α（D）的水平。与CK组相比，###P  < 0.001 ，##P < 0.01；与模型组相比***P < 0.001，**P < 0.01，*P < 0.05。数据表示为平均值 ± SD，n = 6。

6. 代谢组学概况

6.1 数据收集和系统稳定性评估

我们通过UPLC对血清样品进行了非靶向代谢组学分析，以进一步揭示各组之间代谢产物的差异。我们以正电离和负电离模式收集血清样品的MS数据，以获得具有最佳分辨率的TIC图，如图6A和B所示。从图中色谱峰的图谱可以看出，三组小鼠血清中各种代谢产物的含量存在明显差异。在本实验中，我们通过QC样品对代谢组学的稳定性和重复性进行了评估和分析。QC在取样时随机插入检测。正和负总离子色谱图如图6C和D所示，四个QC样品的色谱峰在图中基本一致，结合主成分分析法分析组间差异和QC差异性，见图6E和F，在正和负离子模式条件下，QC样品紧密聚集在各组的中心。以上研究表明，该仪器的稳定性和重复性良好，可以对数据进行下一步的多元统计分析。

图6 AD小鼠内源性代谢产物发生变化。CK、模型、多奈哌齐和WSCPH组在正（A）和负（B）离子模式下的代表性总离子电流图（TIC）。每组在正离子（E）和负离子（F）模式下的PCA得分图。CK、模型、多奈哌齐和WSCPH组在正（G）和负（H）离子模式下的PCA评分图。每组在正（I）和负（J）离子模式下的PLS-DA评分图。

6.2 多元统计分析

PCA是一种无监督的模式识别分析方法，可以在多维空间中直观地显示样本之间的差异。为了观察WSCPH给药后小鼠血清代谢指纹的变化，我们使用PCA对不同组小鼠的血清代谢产物进行分类，如图6G和H所示。在正负离子模式中，模型组与CK、多奈哌齐和WSCPH组之间都存在明显的分离模式。该组的样本相对集中。此外，CK组、多奈哌齐组和WSCPH组的样本相互交叉，样本信息相对接近，表明WSCPH可以缓解AlCl3和D-gal诱导的AD小鼠代谢紊乱。

为了进一步对这四组小鼠的血清代谢特征进行分类并研究潜在的代谢标志物，我们有必要使用多变量模式识别方法（PLS-DA）来分析数据，并通过在类别之间建立数学模型来实现不同处理样本的最大分离。为了研究PLS-DA模型在正负离子模式条件下的解释能力，我们根据参数（R2Y）和预测能力参数（Q2）进行判断。正离子模式下参数R2Y = 0.979和Q2 = 0.832，在负离子模式下R2Y = 0.731和Q2 = 0.615，表明该模型具有良好的判别和预测性能。从图6I和J中的PLS-DA评分图可以看出，在正离子和负离子模式下，模型小鼠血清中的内源性代谢产物与正常小鼠血清中相比有显著变化，WSCPH给药组和多奈哌齐组小鼠的血清代谢产物谱与CK组的更相似。

6.3 潜在生物标志物的鉴定

为了更好地建立各组间的特异性差异模型，我们采用OPLS-DA对CK组与模型组、WSCPH组与模型对照组进行了比较。这种方法的优点是，即使不降低模型的预测能力，也能有效地增强模型的解释能力，降低模型的复杂度，最终最大限度地调查组之间的差异。在正负离子模式中，CK组和模型组有效地分为两类（图7A，C）。正离子模式下的CK组和模型组参数R2Y = 0.994和Q2 = 为0.999，负离子模式下CK组和模型组R2Y = 0.855和Q2 = 为0.894，表明模型质量良好，具有良好的适应性和可预测性，截距Q2分别为-0.0195和0.0398，<0.05，表明模型不存在过拟合现象，处于稳定状态，如图7B和D所示。在WSCPH组和模型组的OPLS-DA分析中也存在相同的效果（图7E、G），正离子模式下评价指标R2Y = 0.993和Q2 = 为0.887，在负离子模式下R2Y = 0.995和Q2 = 为0.918，截距分别为0.0256和0.0356。模型也较稳定，如图7F和H所示。我们将MS和MS/MS质谱信息与Proggenesis QI软件数据库（包括HMDB、Metlin和KEGG）进行比较，在此以血清中的正离子（m/z = 316.2848757）作为示例来说明潜在生物标志物的鉴定过程。质子衍生分子[M + H]+（C18H34O3）在m/z 316.248757处于6.32  min处洗脱（图S1A），然后我们选择[M + H]+离子进行进一步的MS/MS分析。我们在m/z 256.26294和m/z 298.12726处观察到主要的碎裂离子，主要的碎裂途径是脱水和mclafferty重排。m/z 298.12726处的离子是由于m/z 316.248757处的离子脱水。m/z 256.26294处的碎片离子是由m/z 316.248757处的C2HOOH损失产生的（图S1B）。结合以上信息，与Proggenesis QI软件数据库（包括HMDB、Metlin和KEGG）进行比较，我们确定m/z 316.248757离子为蓖麻油酸。

图7 潜在生物标志物的鉴定。正和负离子模式下血清代谢物的OPLS-DA评分图和置换检验。（A、B）对照组与模型组OPLS-DA评分图及正离子模式置换检验。（C和D）CK组和模型组负离子模式下的OPLS-DA评分图和置换检验。（E和F）模型组和WSCPH组之间的OPLS-DA得分图和正离子模式置换检验。（G和H）模型组和WSCPH组之间的OPLS-DA评分图和负离子模式置换检验。（I）热图显示了每组中潜在生物标志物的强度。


同时，HMDB数据库确定了与这些代谢物变量相关的结构。为了比较各组中潜在生物标志物的相对数量，我们使用MetboAnalyst在线代谢组学工具将血清样本的生物标志物含量转换为可视化热图。热图中代谢物的信息如表S4所示。从图7I中可以看出，聚类分析将CK组和WSCPH组分为一组，表明它们的代谢特征相似，并且可以看到每种代谢产物的上调和下调，现象明显，因此我们可以在下一步中筛选差异代谢产物。

6.4 差异代谢产物的筛选

基于OPLS-DA模型的VIP值筛选代谢物，并基于显著差异从所有已鉴定的化合物中筛选差异代谢物（VIP > 2.5和P < 0.05)。图8A显示了模型组和WSCP治疗组之间用于比较和筛选的差异代谢物的热图。从图中可以看出，模型组和WSCPH治疗组可以清楚地分开。与模型组相比，WSCPH处理后有1种内源性代谢产物上调，42种代谢产物下调。这一现象十分明显，表1中列出了WSCPH改善AD的43个潜在标志物的基本信息，所选择的差异代谢产物是组间分离的标志物变量。

表1 与模型组相比，WSCPH治疗显著调节AD的血清差异代谢产物和含量变化趋势

差异代谢物的水平由“↓”用于下调和“↑”用于上调。***p < 0.001，**p < 0.01，*p < 0.05与模型组比较。


图8 差异代谢产物的筛选和代谢途径分析。（A）在WSCPH和模型组之间比较筛选的差异代谢物。与模型组比较，****P< 0.0001 ，***P < 0.001，**P < 0.01，*P < 0.05 。（B-E）不同给药组差异标记物的KEGG通路拓扑分析和KEGG途径富集分析。

6.5 代谢途径分析

在本研究中，MetaboAnalyst 5.0(https://www.metaboanalyst.cal)和KEGG数据库(https://www.kegg.jp/)用于对不同代谢产物进行途径分析，以确定与WSCPH改善AD高度相关的代谢途径。我们对CK和Model组、WSCPH和Model组进行KEGG富集分析和拓扑分析，CK组和Model组的通路分析结果如图8B和C所示。我们从两个分析结果中共分析了33条代谢途径，共有代谢途径为丙氨酸（Ala）、天冬氨酸（Asp）和谷氨酸（Glu）代谢，精氨酸和脯氨酸代谢，柠檬酸循环（TCA循环），组氨酸代谢和丁酸代谢。可以推断，AlCl3和D-gal的摄入可能会影响上述相关代谢途径，从而形成AD小鼠模型。

同时，与WSCPH改善AD相关的33种代谢途径的富集和拓扑分析如图D和E所示。共有七条相同的途径，包括甘油脂质代谢，丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢，半胱氨酸和蛋氨酸代谢，TCA循环，鞘脂代谢，泛酸和辅酶A生物合成以及色氨酸代谢。将这些结果与CK组和模型组的上述两种分析方法共享的途径进行映射后，可以推断WSCPH在改善AD中可能的代谢途径包括Ala、Asp和Glu代谢以及TCA循环。可以推断，WSCP主要通过调节神经递质和影响碳水化合物、脂肪和蛋白质代谢的关键代谢途径，在AD的治疗中发挥作用。

AD是一种以认知功能丧失为特征的神经退行性疾病，发病机制复杂。随着人口老龄化加剧，痴呆症患者数量不断增加，给社会和家庭带来沉重负担。常规药物治疗AD的疗效和不良反应有限，因此，寻找更安全、更有效的替代天然药物已成为当前研究的热点。WSCP具有明显的治疗作用，可以改善AD小鼠的学习记忆障碍症状，减少AD小鼠海马神经元的损伤，减少Aβ蛋白在AD小鼠海马的沉积和Tau蛋白的过度磷酸化。

D-gal诱导小鼠脂质过氧化增加，抗氧化能力下降，导致非酶糖基化和自由基产生。该模型建模周期短，能够对老年人的代谢特性进行部分建模，并且可以与其他建模方法相结合，生成所需的模型。然而，由于AD是一种正常衰老的进行性神经退行性疾病，它只能部分模拟与正常衰老相关的神经生化变化，而不能完全模拟AD的变化。在AD患者中，铝主要积聚在NFT的节点中。铝增强铁离子诱导的氧化，并参与白细胞介素和炎症介质介导的炎症反应。铝在身体某些部位的异常积聚会产生毒性作用。铝诱导的体内变化与AD并不完全一致。该动物模型中形成的NFT不具有磷酸化的Tau蛋白，患者具有正常的中枢胆碱能活性，这与AD的病理变化不一致，并且制备模型所需的时间较长。D-gal和Al的联合处理能够更充分地模拟AD症状的病理变化，包括记忆和胆碱能系统的变化，以及SP和NFT的形成。在本研究中，我们通过D-gal和AlCl3联合处理建立了AD小鼠模型。实验结果表明，与对照组相比，模型组小鼠学习记忆能力显著下降，海马神经元受损，Aβ沉积，磷酸化Tau表达增强，表明AD模型可用于药物评价。

根据最近的临床研究，神经炎症是一种复杂的免疫反应，发生在中枢神经系统（CNS），由神经元损伤或刺激引起。因此，小胶质细胞（MG）被激活并释放促炎因子，包括IL-6和TNF-α。IL-6的去除将减少MG的激活，而TNF-α在炎症反应的应变过程中在调节细胞因子级联中起着核心作用。在神经炎症过程中，可以通过影响凋亡途径来增强神经元损伤。这些炎症因子过表达后，神经炎症的作用会从中枢神经系统的免疫防御功能转变为攻击健康的神经元，导致神经元死亡，最终诱发AD等退行性疾病。氧化应激被认为是影响学习记忆障碍的主要因素之一，其中MDA是脂质过氧化的最终产物之一，是自由基介导损伤的指标，具有神经毒性；SOD是一种重要的抗氧化酶，通过防止脂质过氧化链式反应和清除有害的过氧化物代谢产物，保护神经细胞免受氧自由基损伤。本实验中，与模型组相比，WSCPH组小鼠脑组织SOD含量显著升高（P<0.01）。MDA、IL-6和TNF-α水平显著降低（P<0.01），提示WSCP可能通过抗炎和抗氧化作用保护神经细胞。

代谢组学是通过分析生物体在特定生理状态下的整体代谢变化来识别可作为疾病诊断和治疗靶点的生物标志物。为了观察WSCP给药后小鼠血清代谢指纹的变化，我们首先使用PCA对不同组小鼠的血清代谢产物进行分类。如图6G和H所示，WSCP组可以显著纠正D-gal和AlCl3引起的代谢紊乱。同时，从图7I中可以看出，聚类分析将CK组与WSCPH组分组，表明它们的代谢特征相似。因此，血清中潜在的代谢标志物与WSCP治疗AD有关。我们然后根据OPLS-DA模型的VIP值筛选代谢产物，并根据显著差异从所有已鉴定的化合物中筛选差异代谢产物（VIP>2.5和P<0.05），筛选小鼠血清中43种内源性代谢产物作为组间分离的标记变量，然后进行KEGG富集分析和拓扑分析。研究发现，WSCP治疗AD主要有七种代谢途径，即甘油脂质代谢，丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢，半胱氨酸和蛋氨酸代谢，TCA循环，鞘脂代谢，泛酸和辅酶A生物合成以及色氨酸代谢。综合分析这些内源性代谢产物的生物学意义，我们发现最相关的途径是Ala、Asp和Glu代谢和TCA循环。

大脑是人体主要的能量消耗器官，也是能量代谢最敏感的器官。TCA循环是需氧生物中常见的代谢途径，它是人体三种主要营养物质（糖、脂质和蛋白质）有氧代谢途径相互转化的枢纽。作为线粒体氧化磷酸化产生能量的重要步骤，TCA发生在线粒体中，并参与脑细胞的氨基酸和能量代谢途径。研究表明，AD小鼠的身体处于慢性缺氧状态，使得需氧多的TCA循环途径被其他耗氧少的途径所替代。由于线粒体是TCA循环有氧代谢发生的地方，在AD缺氧的病理状态下，它们更容易受到氧化应激损伤，这进一步加剧了AD的发生和发展。琥珀酸和苹果酸是TCA循环的中间体，在线粒体中三磷酸腺苷（ATP）的产生中起着至关重要的作用。在这项研究中，WSCPH下调了琥珀酸和苹果酸的水平（图9），从而参与了AD小鼠能量代谢障碍的调节。6-磷酸果糖（Fru6P）和6-磷酸葡糖胺（GlcN6P）之间的相互转化是氨基糖代谢的关键步骤，并参与己糖胺生物合成途径（HBP）。大脑中的大部分葡萄糖被氧化代谢产生ATP，以维持神经元的活动和功能。总葡萄糖的约2-5%用于HBP以产生GlcN6P。HBP的活性随着年龄的增长而增加，HBP的激活本身就是衰老的一个特征。同时，正电子发射断层扫描（PET）分析显示，AD患者早期大脑葡萄糖代谢下降，HBP的变化易使神经元受损。在本研究中，WSCPH处理后，代谢产物GlcN6P的含量上调（图9），提示WSCP可以通过调节葡萄糖代谢达到治疗效果。γ-氨基丁酸（GABA）是一种氨基酸类神经递质，也是神经系统中的主要抑制性神经递质，被认为与认知功能有关。研究表明，GABA能量信号在控制神经元兴奋和抑制紧张中起着至关重要的作用，并被认为在AD的神经网络功能障碍中起着重要作用。临床和动物模型研究表明，AD的病理过程中存在GABA能系统功能障碍。大脑的大量能量需求主要由葡萄糖代谢来满足。然而，大脑也可以使用替代底物，包括酮、氨基酸和脂肪酸，来促进能量生产。GABA可以激活脑线粒体，尽管其激活程度低于其他能量底物。GABA本身不作为线粒体燃料，但当其他底物供应短缺或代谢需求旺盛时，它可能支持能量代谢。MG是GABA受体，研究表明GABA抑制小胶质细胞对促炎刺激的反应。本研究结果显示，模型组GABA含量增加，WSCPH干预后AD小鼠血清GABA含量降至CK组水平（图9），提示WSCP对AD的治疗作用涉及GABA的调节。

图9 WSCP对AD小鼠血清内源性代谢紊乱的调节作用；红色标记的代谢物表示处理后上调，蓝色标记的代谢物代表处理后下调。相关代谢途径显示在黄色和绿色方框中。


然而，这项研究有一些显著的局限性。本研究基于血清样本进行了非靶向代谢组学分析，但代谢途径分析的结果缺乏实验验证。未来，我们需要结合靶向代谢组学数据进行综合研究，这对于揭示AD的病理机制和WSCP的治疗靶点至关重要。与此同时，WSCP发挥神经保护作用的分子机制尚不清楚，未来有必要通过整合蛋白质和基因表达等额外信息来进一步探索这些代谢物的因果关系和生物学背景。因此，尽管本研究的结果不能确定WSCP抗AD作用的机制，但它可以更好地了解WSCP对AD的基于代谢的神经保护作用。

结论

本研究成功地应用生化指标检测和代谢组学分析来研究WSCP对D-gal和AlCl3诱导AD小鼠的保护作用。结果表明，WSCP可以提高AD小鼠的学习记忆能力，减轻海马神经元细胞的损伤，减少Aβ蛋白的异常沉积和Tau蛋白的过度磷酸化。此外，生化分析显示，WSCP可以减少AD小鼠的氧化应激和炎症。代谢组学分析表明，WSCP主要通过调节葡萄糖、蛋白质、脂质和氨基酸的代谢来干预AD。这项研究的结果为WSCP治疗AD的潜在机制提供了新的见解，并有助于理解WSCP的神经保护活性。尽管如此，我们还需要进一步的研究来阐明所涉及的确切机制和途径。

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38565361/

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