《Neurochemical Research》：Neuroprotective Mechanisms of Ficus deltoidea in an Alzheimer’s Disease-Like Rat Model: Targeting Tau Hyperphosphorylation Through Glycogen Synthase Kinase-3 Beta and Protein Phosphatase 2A Regulation
编辑推荐：
阿尔茨海默病（AD）的Tau病理机制与糖原合酶激酶-3β（GSK-3β）和蛋白磷酸酶2A（PP2A）的失调密切相关。本研究探讨了药用植物三角叶榕（FD）对D-半乳糖（D-gal）和氯化铝（AlCl3）诱导的AD样大鼠模型的神经保护作用。研究发现FD能显著改善模型大鼠的空间学习和记忆能力，增加海马存活神经元数量，并通过下调GSK-3β和上调PP2A水平来减少Tau磷酸化，为AD的植物疗法干预提供了新证据。
想象一下，大脑像一台精密的计算机，记忆是存储在硬盘里的文件。在阿尔茨海默病（Alzheimer's Disease, AD）这种可怕的神经退行性疾病中，大脑的“文件系统”逐渐崩溃，导致记忆丧失、认知功能衰退，最终严重影响患者的生活自理能力。据统计，全球有数千万人受其困扰，且随着人口老龄化，这一数字预计到2050年将激增至1.52亿。AD的标志性病理特征包括β淀粉样蛋白斑块的积聚和Tau蛋白的过度磷酸化（hyperphosphorylation）。其中，细胞内Tau蛋白的异常磷酸化会使其从维持神经元骨架稳定的“助手”变成有毒的缠结，即神经原纤维缠结，进而导致突触功能障碍和神经元死亡。在Tau蛋白的磷酸化与去磷酸化这个动态平衡中，糖原合酶激酶-3β（Glycogen Synthase Kinase-3 beta, GSK-3β）是关键的“加速器”（激酶），而蛋白磷酸酶2A（Protein Phosphatase 2A, PP2A）则是主要的“刹车”（磷酸酶）。当GSK-3β过度活跃或PP2A功能减退，就会打破平衡，导致Tau过度磷酸化。当前治疗AD的药物，如多奈哌齐（donepezil）等乙酰胆碱酯酶抑制剂，大多只能缓解症状，无法阻止或逆转疾病进程，且存在副作用。因此，寻找能够多靶点干预疾病进程、尤其是调节Tau病理的新型疗法，成为了研究的迫切需求。
在传统医学的宝库中，人们常常能发现对抗现代疾病的灵感。三角叶榕（Ficus deltoidea, FD），在马来西亚等地被称为“Mas Cotek”或“Mistletoe fig”，是一种具有悠久药用历史的植物，以其抗氧化和抗炎特性而闻名。先前的研究暗示它可能具有神经保护潜力，但其在AD中是否能够调节关键的Tau相关蛋白GSK-3β和PP2A，从而改善认知功能，仍是一个未被充分探索的领域。为了回答这个问题，一组研究人员在《Neurochemical Research》期刊上发表了一项研究，他们利用大鼠模型，深入探究了FD提取物是否能够成为对抗AD的新希望。
为了开展这项研究，研究人员采用了几个关键的技术方法。首先，他们构建了一个非转基因的AD样大鼠模型，通过连续11周共同腹腔注射D-半乳糖（60 mg/kg）和口服氯化铝（200 mg/kg）来诱导AD样特征（包括认知障碍和Tau病理）。研究设置了六个实验组：对照组、AD模型组、阳性药多奈哌齐治疗组（1 mg/kg），以及三个不同剂量（50、100、200 mg/kg）的FD提取物治疗组。所有治疗与AD诱导同步进行，属于保护性（共治疗）策略。研究样本来源于购自Takrif Bistari企业的雄性Albino Wistar大鼠。其次，研究人员使用开放场地实验（Open Field Test, OFT）和改良高架十字迷宫（modified Elevated Plus Maze, mEPM）来系统评估大鼠的运动功能、空间学习和记忆能力。接着，通过尼氏染色（Nissl Staining）技术，对海马体齿状回（Dentate Gyrus, DG）亚区的神经元存活和变性情况进行组织学观察和定量分析。最后，应用免疫印迹法（Western Blot）这一分子生物学技术，定量检测了大鼠海马组织中GSK-3β和PP2A两种关键蛋白的表达水平，以探究FD作用的分子机制。
研究结果部分揭示了FD多方面的神经保护作用：
1. 运动功能改善
在开放场地实验中，与对照组相比，AD模型大鼠穿越的格子数和运动速度均显著下降，表明其探索活动和基础运动能力受损。而三个剂量的FD治疗组大鼠在这两项指标上均表现优异，与AD模型组相比有显著提升，甚至达到了与对照组和阳性药多奈哌齐组相当的水平。这说明FD能有效改善AD模型大鼠受损的运动功能。
2. 空间学习记忆能力增强
在评估空间学习和记忆的改良高架十字迷宫测试中，研究人员记录了三个关键时间点：初始转移潜伏期（第一天进入封闭臂的时间）、第一转移潜伏期（24小时后）和第二转移潜伏期（7天后）。AD模型大鼠在所有时间点的转移潜伏期都显著更长，说明它们学习并记住安全位置（封闭臂）的能力严重受损。相反，所有FD治疗组大鼠的转移潜伏期在后续测试中均显著缩短，表明它们的空间学习和记忆能力得到了显著改善。从记录的轨迹图也可见，AD模型大鼠在迷宫中徘徊时间更长、路径更曲折，而FD治疗组大鼠则能更直接、快速地找到封闭臂。
3. 海马神经元存活增多
尼氏染色结果提供了直观的形态学证据。对照组的齿状回可见密集排列、形态正常的颗粒神经元。而AD模型组的齿状回则神经元稀疏，可见大量萎缩、深染的变性神经元。相比之下，FD治疗组，特别是中、高剂量（100和200 mg/kg）组，显示出更多存活、健康的颗粒神经元，排列较为密集，变性神经元显著减少。定量分析证实，与AD模型组相比，FD 100和200 mg/kg组齿状回存活颗粒神经元的数量显著增加。
4. Tau相关蛋白水平得到调控
分子机制层面的研究发现，AD模型大鼠海马组织中促Tau磷酸化的激酶GSK-3β蛋白水平显著升高，而去磷酸化的关键磷酸酶PP2A蛋白水平显著降低，这正符合Tau过度磷酸化的病理条件。令人鼓舞的是，FD治疗逆转了这一趋势。与AD模型组相比，FD治疗组（特别是50、100和200 mg/kg剂量）大鼠海马中的GSK-3β蛋白水平显著下降，而PP2A蛋白水平则显著上升。这一降一升，表明FD能够恢复激酶与磷酸酶之间的平衡，从而可能减少Tau的过度磷酸化。
综合以上结果，本研究得出了明确的结论：三角叶榕（FD）提取物对D-半乳糖和氯化铝诱导的阿尔茨海默病样大鼠模型具有显著的神经保护作用。其作用具体体现在：改善了模型大鼠的运动功能和空间学习记忆能力；保护了海马齿状回的神经元，减少了神经变性；并通过下调GSK-3β和上调PP2A的表达，恢复了激酶-磷酸酶的平衡，这可能是其减少Tau磷酸化、发挥神经保护作用的关键分子机制。
在讨论部分，作者将本研究的发现置于更广阔的学术背景下进行阐释。他们指出，行为学测试的改善与组织学、分子生物学的证据相互印证，共同支持了FD的神经保护功效。研究不仅证实了FD在改善AD相关行为缺陷方面的作用，更重要的是，首次揭示了其作用与调节GSK-3β/PP2A这一AD Tau病理核心通路密切相关。这为FD作为一种潜在的植物疗法（phytotherapeutic agent）用于AD干预提供了强有力的实验依据。与当前主流的对症治疗药物相比，FD可能通过多靶点（抗氧化、抗炎、调节激酶/磷酸酶平衡）发挥作用，有望更根本地干预疾病进程。当然，作者也指出，未来研究需要进一步阐明FD中具体哪些活性成分（如已报道的牡荆素和异牡荆素）在起主导作用，并深入探索其下游信号通路，以及在不同AD模型和临床前研究中的效果。这项研究为从传统药用植物中开发对抗阿尔茨海默病等神经退行性疾病的新型治疗策略开辟了有希望的新途径。
