《Journal of Ethnopharmacology》：Kai-Xin-San alleviates Alzheimer’s disease by targeting the DHFR-mediated folate-mitochondrial axis
编辑推荐：
KXSG通过激活DHFR-叶酸代谢轴改善AD小鼠线粒体功能，提升认知能力并减少Aβ沉积，为中药干预AD提供新机制。
邵思迈|祖润如|卢浩|袁媛|陈远兆|吴长胜|杨旭新|邵世泰|马慧芬|张振强|孙一然
中国中医药大学中西医结合防治重大疾病协同创新中心，河南省郑州市，450046
摘要
民族药理学相关性
“开心散”（KXS）是一种古典草药配方，首次记载于唐代，已用于治疗认知障碍和痴呆症超过1000年。
研究目的
探讨“开心散颗粒”（KXSG）是否通过调节二氢叶酸还原酶（DHFR）相关的叶酸代谢来缓解阿尔茨海默病（AD）中的线粒体功能障碍。
材料与方法
使用行为测试、神经病理学评估和线粒体超微结构检查，在APP/PS1转基因小鼠中评估KXSG的药效学作用。首先通过脑组织DIA蛋白质组学确定潜在的通路和靶点，并通过基于假定的脑穿透成分的网络药理学分析进一步验证。在APP/PS1转基因小鼠体内和APP过表达的HT22细胞模型中进行了机制验证。在两种系统中均评估了线粒体功能、叶酸循环相关指标和靶蛋白表达，并使用甲氨蝶呤（MTX）对DHFR进行药理学抑制以探究因果关系。
结果
KXSG治疗改善了APP/PS1小鼠的学习和记忆表现，保持了海马神经元的完整性，并减少了Aβ负担。蛋白质组学分析显示，KXSG逆转的蛋白质主要定位于线粒体，并与叶酸代谢密切相关。DHFR成为该网络中的关键候选因子。在细胞实验中，KXSG缓解了与AD相关的线粒体损伤，同时部分恢复了叶酸循环相关标志物和DHFR的表达。值得注意的是，作为DHFR抑制剂的甲氨蝶呤减弱了KXSG带来的线粒体益处。
结论
这些数据支持DHFR相关的叶酸代谢是KXSG促进AD中线粒体功能的重要机制轴，为叶酸与线粒体之间的联系提供了实验证据。
引言
阿尔茨海默病（AD）是老年人中最常见的神经退行性疾病和主要的痴呆类型，其特征是β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积和Tau蛋白过度磷酸化，最终导致突触丧失和神经元级联损伤（Hunter等人，2025年；Kugler等人，2024年）。AD发病隐匿且进展缓慢。尽管已有多种疾病修饰疗法（如donanemab）应用于临床治疗，但其使用受到淀粉样蛋白相关影像异常-出血（ARIA-H）不良反应和严格监测要求的限制，表明AD领域的治疗选择仍然有限（Feldman等人，2024年；Khartabil和Awaness，2025年）。
在AD病理背景下，线粒体作为神经元能量代谢的中心枢纽，其功能障碍与AD的核心病理机制密切相关（D'Alessandro等人，2025年）。线粒体膜电位的下降导致ATP合成减少和活性氧（ROS）的过量产生。ATP的减少和ROS的积累损害了突触囊泡的酸化及神经递质的释放，削弱了长时程增强（LTP）信号传导，直接导致认知功能障碍。此外，ROS的积累激活了Tau激酶，促进了神经纤维缠结（NFTs）的形成，同时损害了脑血管内皮细胞，增加了血管通透性，促进了Aβ向脑实质的浸润（Pradeepkiran和Reddy，2020年）。线粒体动力学的紊乱导致高代谢活性区域（如海马）中线粒体的异常积累，从而阻碍了其突触运输。此外，Aβ寡聚体优先结合到这些受损的线粒体上，进一步加剧了Tau蛋白的过度磷酸化（Caspersen等人，2005年；Iturria-Medina等人，2016年）。这些过程加剧了突触丧失、蛋白质聚集和神经元死亡，形成了“线粒体损伤-神经退行性变”的恶性循环。临床前研究表明，线粒体抗氧化剂可以协同清除Aβ并减轻神经炎症（Pszczo?owska等人，2024年；Qian等人，2025年）。然而，直接针对线粒体成分的药物治疗常常导致意外的全身毒性或脱靶效应，这突显了识别调控AD中线粒体功能障碍的上游通路的重要性（Gane等人，2010年）。
中医在AD的预防和治疗方面具有独特优势，鉴于该疾病的复杂性和慢性特征。与西方医学的单一靶点治疗策略不同，中医采用整体观念，强调辨证施治和多靶点方法，这体现了其独特性。最近的临床研究表明，中医干预不仅能够增强AD患者的记忆功能，还能促进神经元修复，从而全面改善认知、语言、行为和日常生活能力（Tan等人，2025年）。这突显了中医在AD预防中的潜力。在中医理论中，AD被归类为“痴呆”和“健忘”范畴，其认知衰退症状与“气机失调”的概念密切相关（Wang，2007年；Zhang等人，2021年）。中医理论认为“气”是维持生理活动的基本力量；气的不足会导致脑髓营养不足，这与AD发病机制中观察到的早期认知功能障碍高度一致。现代生物学研究表明，线粒体的功能与中医理论中的“气”特征高度对应（Zhang等人，2001年）。AD中的线粒体功能障碍，包括能量代谢减少、氧化应激增加和突触功能下降，与中医“气虚证”的临床表现高度一致（Li和Zhang，2023年）。
基于上述发病机制，经典方剂“开心散”（KXS）在著名医家孙思邈的医学著作《备急千金要方》中有记载，通过补气、祛湿化痰的方式为AD的预防和治疗提供了有希望的策略（Cao等人，2020年）。KXS由人参（Panax ginseng）C.A.Meyer、天南星（Acorus tatarinowii）Schott、细叶连翘（Polygala tenuifolia）Willd.和茯苓（Poria cocos）（Schw.）按3:3:2:2的比例组成，体现了“补气与疏散”相结合的原则（Wang等人，2022年）。该方剂不仅遵循中医治疗AD的“补气养心、祛湿化痰”的方法，还与现代医学对AD临床表现的理解有显著关联。虽然KXS的抗炎特性和促进突触形成的能力已得到证实，但其缓解线粒体功能障碍的潜在调控网络仍有待系统探索（Shan等人，2024年；Zhang等人，2019年）。蛋白质组学是阐明疾病分子机制的关键工具，为KXS的作用机制提供了创新见解。综合蛋白质组学分析和功能验证表明，KXS通过调节DHFR活性和恢复叶酸代谢流来恢复线粒体功能。KXS所展示的整体治疗策略不仅为早期AD干预中补气方剂的作用提供了新的视角，也为开发同时调节代谢和保护细胞器功能的协同治疗提供了理论基础。
开心散颗粒的制备与质量控制
开心散颗粒（KXSG）采用水作为提取溶剂，在制粒前优化了提取工艺。基于单因素实验，采用了L
9(3
4)正交设计，将提取频率（A）、提取时间（B）和加水量作为因素。以人参皂苷Rg1、Re、Rb1、细叶连翘素、polygalaxanthone III和3,6′-disinapoy-lsucrose的含量以及提取产率为评价指标。
通过UHPLC-Q-Orbitrap/MS对KXSG及其脑穿透成分的化学分析
使用UHPLC-Q-Orbitrap/MS技术对KXSG进行了成分分析，鉴定出超过200种化合物，比传统煎剂冻干粉的成分增加了50多种（Yan等人，2024年）。颗粒中检测到了药典中规定的四种草药的所有主要成分，确认其符合药典标准。
讨论
多项流行病学和分子研究表明，叶酸代谢紊乱是AD的重要风险因素，不仅与认知衰退相关，也有临床证据支持其作为潜在生物标志物（Wang等人，2025年）。这种代谢紊乱的核心是DHFR，它催化二氢叶酸（DHF）还原为四氢叶酸（THF），这是维持细胞内叶酸水平的唯一再生途径。
结论
本研究的核心是确定DHFR作为叶酸-线粒体轴中的关键节点。通过同时解决上游代谢紊乱和下游线粒体病理，KXSG展示了一种具有早期干预AD潜力的整体治疗策略。总之，这项工作不仅推进了我们对AD发病机制的理解，还为通过系统生物学驱动的目标发现推动了中医的现代化。
CRediT作者贡献声明
陈远兆：撰写、审稿与编辑。
袁媛：撰写、审稿与编辑。
卢浩：撰写、审稿与编辑。
祖润如：撰写、审稿与编辑、初稿撰写。
邵世泰：撰写、审稿与编辑。
杨旭新：撰写、审稿与编辑。
吴长胜：撰写、审稿与编辑。
邵思迈：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、研究。
孙一然：撰写、初稿撰写、可视化、项目管理、研究、资金支持。
声明
作者声明不存在利益冲突。
数据可用性
数据可应要求提供。
缩写说明
| KXSG | 开心散颗粒 |
| AD | 阿尔茨海默病 |
| MMP | 线粒体膜电位 |
| DHFR | 二氢叶酸还原酶 |
| FA | 叶酸 |
| Aβ | β-淀粉样蛋白 |
| Hcy | 同型半胱氨酸 |
| ARIA-H | 淀粉样蛋白相关影像异常-出血 |
| MTX | 甲氨蝶呤 |
| ROS | 活性氧 |
| Scr | Scramble（对照组） |
| LTP | 长时程增强 |
| pAPP-OE | App过表达 |
| NFTs | 神经纤维缠结 |
| mtROS | 线粒体活性氧 |
| TCM | 中医 |
