Paeonol 通过调节 TGR5–PKA–cAMP 信号通路以及抑制乙酰胆碱酯酶，改善由东莨菪碱和 β-淀粉样蛋白 1–42 寡聚体引起的认知障碍

《Neurochemistry International》：Paeonol ameliorates scopolamine- and β-amyloid 1–42 oligomer-induced cognitive impairments through modulation of the TGR5–PKA–cAMP response element-binding–brain-derived neurotrophic factor pathway and inhibition of acetylcholinesterase

　　

李叶婉|赵叶恩|金素妍|赵素英|李秀贞|杜英珠|李娜贤|金东贤|柳正勋|裴浩正|朴世珍

韩国江原国立大学食品生物技术及环境科学系，春川，24341

摘要

阿尔茨海默病（AD）是一种进行性神经退行性疾病，其特征是认知能力下降、突触功能障碍和胆碱能信号传导缺陷。芍药酚（2-羟基-4-甲氧基乙酰苯酮）是一种从Paeonia suffruticosa中提取的酚类化合物，具有公认的神经保护作用，但其潜在的认知益处及其作用机制尚未得到广泛研究。在本研究中，我们探讨了芍药酚在东莨菪碱和Aβ_1–42寡聚体诱导的AD小鼠模型中改善认知功能的潜力。芍药酚显著提高了这两种模型在Y迷宫测试、新物体识别测试和被动回避测试中的表现，尤其是在10 mg/kg的剂量下。对切除的脑组织进行Western blot分析后发现，芍药酚处理逆转了东莨菪碱和Aβ_1–42寡聚体对海马区PKA和cAMP反应元件结合（CREB）磷酸化的抑制作用，并同时增强了脑源性神经营养因子（BDNF）的表达。值得注意的是，芍药酚还逆转了东莨菪碱和Aβ_1–42诱导的Takeda G蛋白偶联受体5（TGR5）下调，而TGR5是PKA–CREB–BDNF通路的上游调节因子；分子对接模拟预测了芍药酚可能与TGR5发生相互作用。此外，芍药酚对乙酰胆碱酯酶活性的抑制效果与临床抑制剂多奈哌齐相当。这些发现支持了芍药酚作为天然来源的多靶点AD治疗剂的潜力。

引言

阿尔茨海默病（AD）是一种与衰老相关的进行性神经退行性疾病，近年来全球AD及相关痴呆症的患病率显著增加，影响了全球约5000万65岁及以上的老年人（Xiaopeng等人，2025年）。临床上，AD表现为认知功能下降，尤其是记忆和学习能力减退。病理学上，该疾病与多种机制有关，包括β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积、tau蛋白过度磷酸化、氧化应激和突触功能障碍（Luan等人，2025年；Meftah和Gan，2023年）。在这些病理机制中，突触可塑性的损伤在认知能力下降中起着关键作用，因此是治疗开发的重要靶点（Du等人，2018年；Subramanian等人，2020年）。

最近，G蛋白偶联胆汁酸受体1（TGR5）被确定为调节神经认知功能的潜在靶点（Romero-Ramírez和Mey，2024年）。虽然最初被描述为肠道中的多功能代谢调节因子，但TGR5也表达在中枢神经系统中，包括神经元和小胶质细胞，在那里它可能调节神经炎症、突触信号传导和记忆过程（Li等人，2024年）。激活后，TGR5会增加细胞内环腺苷单磷酸（cAMP）的合成，从而激活蛋白激酶A（PKA）（Mu等人，2022年）。PKA的主要下游靶点之一是cAMP反应元件结合蛋白（CREB），这是一种调节脑源性神经营养因子（BDNF）表达的转录因子。尽管TGR5–PKA–CREB–BDNF通路在AD中的作用机制尚未完全阐明，但新兴研究表明，靶向这一信号通路可能通过支持突触可塑性和神经元存活来改善认知功能（Chen等人，2023年；Zhang等人，2025年），尽管这一治疗益处尚未得到系统研究。

胆碱能功能障碍是AD病理的另一个特征（Ferreira-Vieira等人，2016年）。在AD患者和动物模型中广泛报道了乙酰胆碱（ACh）水平降低以及ACh分解酶胆碱乙酰转移酶（ChAT）活性减弱，这些变化与认知障碍密切相关（Karami等人，2021年；Liu等人，2022年）。基于这种关联，乙酰胆碱酯酶（AChE）抑制剂被引入作为潜在的认知增强剂，并已成为治疗AD相关认知症状的一线策略（Wu和Fuh，2025年）。最近的研究表明，TGR5的激活也可能通过cAMP依赖性途径调节胆碱能信号传导，这提示TGR5激活可能通过双重机制增强认知（Romero-Ramírez和Mey，2024年）。

芍药酚（2-羟基-4-甲氧基乙酰苯酮）是一种从Paeonia suffruticosa等天然来源中提取的酚类化合物，具有已知的抗炎、抗氧化和神经保护作用（Lin等人，2015年；Yu等人，2022年；Zhang等人，2019年）。先前的炎症和AD模型研究表明，芍药酚通过抑制核因子κ-light-chain-enhancer of activated B细胞（NF-kB）的激活以及下游促炎介质（如肿瘤坏死因子（TNF）-α、白细胞介素（IL）-1β和IL-6）的表达来抑制神经炎症反应（Himaya等人，2012年；Meng等人，2021年）。此外，芍药酚还被证明可以抑制Aβ聚集及其伴随的氧化应激和细胞毒性（Meng等人，2021年）。然而，尽管其抗炎作用已得到充分证实，但芍药酚调节认知功能的机制，特别是通过TGR5相关信号通路和AChE调节等胆碱能和突触调节途径的贡献仍不完全清楚。此外，AChE抑制仍然是缓解AD中胆碱能缺陷的核心策略，但芍药酚对AD模型中AChE活性的影响尚未被探索。

因此，在本研究中，我们探讨了芍药酚是否可以改善AD模型小鼠的认知功能，以及这些效果是否通过调节海马区的TGR5–PKA–CREB–BDNF信号通路和/或抑制AChE来实现。为了反映与AD相关认知障碍不同的病理机制，我们使用了东莨菪碱诱导和Aβ_1-42寡聚体诱导的小鼠模型，分别代表胆碱能功能障碍和淀粉样蛋白相关的神经毒性。通过被动回避测试、Y迷宫测试和新物体识别测试全面评估了认知表现。还进行了分子对接分析以确定芍药酚的潜在靶点，并通过Western blot进行了分子验证。

章节片段

动物

从Koatech（韩国平泽）购买了5周大的雄性ICR小鼠（25±2克），每只小鼠放在一个聚碳酸酯笼子里，每组10只。实验开始前，让小鼠适应实验室环境一周。实验期间，动物设施的温度保持在23±1°C，相对湿度为45±10%，光照/黑暗周期为12小时/12小时，小鼠可以自由获取标准啮齿动物饲料和水。所有实验

芍药酚改善了东莨菪碱诱导的小鼠认知缺陷

为了评估芍药酚是否可以缓解东莨菪碱诱导的认知功能障碍，我们在指定的处理后进行了一系列行为测试，包括NOR测试、Y迷宫测试和PAT测试。在NOR测试中，不同组之间的物体偏好比率存在显著差异（双因素方差分析，物体，F_{1, 104} = 24.03，p < 0.0001；处理交互作用 $\times$' role="presentation">

结论

总之，芍药酚有效地改善了胆碱能和淀粉样蛋白生成模型中的认知和分子信号传导缺陷。芍药酚诱导的认知改善与胆碱能抑制模型中AChE活性的抑制以及胆碱能抑制和淀粉样蛋白生成模型中海马区TGR5表达和PKA-CREB-BDNF信号分子的恢复有关。这些发现表明芍药酚调节了多个相互关联的

数据声明

支持本研究结果的数据可向相应作者索取。

手稿准备过程中生成式AI和AI辅助技术的声明

在准备这项工作时，作者使用了ChatGPT进行语言翻译和语法编辑。使用该工具后，作者根据需要审查和编辑了内容，并对发表文章的内容负全责。

资金来源

本研究得到了韩国政府（MSIT）资助的韩国国家研究基金会（NRF）（RS-2026-25478742）、教育部资助的韩国国家研究基金会（NRF）基础科学研究计划（RS-2021-NR060130）以及教育部资助的韩国国家研究基金会（NRF）的全球-学习与学术研究机构硕士·博士生及博士后（LAMP）计划的支持（

CRediT作者贡献声明

李叶婉：数据管理、正式分析、调查、初稿撰写。赵叶恩：数据管理、正式分析。金素妍：可视化。赵素英：正式分析。李秀贞：正式分析。杜英珠：正式分析。李娜贤：正式分析。金东贤：资源提供。柳正勋：资源提供。裴浩正：数据管理、正式分析、撰写–审阅与编辑。朴世珍：概念构思、资金获取、监督、撰写–审阅与编辑。

利益冲突声明

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