当归芍药散通过抑制JAK2/STAT3通路和调节Th17/Treg相关免疫失调改善D-半乳糖诱导的阿尔茨海默病大鼠模型的神经炎症

Danggui Shaoyao San ameliorates neuroinflammation in a D-galactose-induced Alzheimer's disease rat model by suppressing the JAK2/STAT3 pathway and modulating Th17/Treg -related immune dysregulation.

作者信息Gangying Fu, Shuyao Tang, Xin Sun, Jiajun Tong, Mengfen Zhou, Ping Li, Pan Meng, Shaowu Cheng, Zhenyan Song
PMID41822355
发布时间2026-02-25
DOI10.3389/fcell.2026.1763180

实验完整度

包含体内动物模型、行为学、组织学、分子生物学、流式细胞术、代谢组学及网络药理学等多层级验证,且明确进行功能与机制验证。

主要模型

D-半乳糖诱导的AD大鼠模型(Sprague-Dawley大鼠) 脾脏CD4+ T细胞亚群 海马组织

重点核对

DSS给药剂量:低剂量12 g/kg/天,高剂量24 g/kg/天(生药材),灌胃给药,从第5周开始持续4周 AD模型建立:D-半乳糖100 mg/kg/天腹腔注射,持续8周 行为学测试样本量:每组5只大鼠(n=5) 分子生物学检测样本量:每组3只大鼠(n=3) 多奈哌齐阳性对照剂量:0.5 mg/kg/天

摘要

目的:本研究探讨当归芍药散(DSS)这种传统中药方剂的治疗潜力,重点关注其对Th17/Treg相关免疫调节和JAK2/STAT3信号通路的影响。方法:将40只雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为五组:对照组、AD模型组、低剂量DSS组(12 g/kg/天,生药材)、高剂量DSS组(24 g/kg/天,生药材)和多奈哌齐组(0.5 mg/kg/天)。通过腹腔注射D-半乳糖(100 mg/kg/天)连续8周建立AD模型。采用行为学测试、流式细胞术、生化检测、组织学分析、qPCR和Western blotting评估DSS的作用。非靶向代谢组学分析了代谢变化,网络药理学和分子对接整合用于预测关键靶点和通路。结果:DSS治疗显著减轻了AD大鼠的神经元损伤,抑制了神经炎症,并改善了学习记忆缺陷。此外,DSS与大脑和外周Th17和Treg相关免疫失调的改变有关。血清代谢组学鉴定出脂质代谢和氨基酸代谢通路的紊乱。网络药理学和实验验证表明,DSS通过抑制JAK2和STAT3磷酸化,减少其核转位,从而抑制Th17分化和促炎细胞因子产生,发挥其抗神经炎症作用。结论:DSS是AD治疗的有前途的候选药物,其神经保护和认知增强特性通过免疫调节和JAK2/STAT3通路抑制介导。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
当归芍药散是否能通过调节Th17/Treg相关免疫平衡和抑制JAK2/STAT3信号通路来改善D-半乳糖诱导的AD大鼠模型的神经炎症和认知功能?
核心机制
DSS通过抑制JAK2和STAT3磷酸化,减少其核转位,进而抑制Th17分化和促炎细胞因子产生,同时调节Th17/Treg平衡,减轻神经炎症。
主要证据
DSS处理显著改善了AD大鼠的学习记忆能力(MWM测试)和自发活动(OFT),减轻了海马神经元损伤(HE和Nissl染色),抑制了小胶质细胞活化(Iba1免疫荧光),降低了促炎因子(IL-6、IL-1β、IL-17A)并升高了抗炎因子(TGF-β、IL-4、IL-10)的mRNA水平;流式细胞术显示DSS恢复了脾脏Th17/Treg比例,Western blot和免疫荧光/免疫组化证实DSS抑制了p-JAK2和p-STAT3的表达。
研究意义
DSS是AD治疗的有前途的候选药物,其通过免疫调节和JAK2/STAT3通路抑制发挥神经保护和认知增强作用,体现了中药复方多成分、多靶点、多通路协同调节的特点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立AD动物模型并分组给药

构建D-半乳糖诱导的AD大鼠模型,并评估DSS的干预效果。

40只雄性SD大鼠随机分为5组,除对照组外,腹腔注射D-半乳糖(100 mg/kg/天)8周诱导AD模型,从第5周开始灌胃给予低剂量DSS(12 g/kg/天)、高剂量DSS(24 g/kg/天)或多奈哌齐(0.5 mg/kg/天),连续4周。

2

行为学测试评估认知功能

评估DSS对AD大鼠学习记忆能力和自发活动的影响。

采用Morris水迷宫(MWM)测试空间学习和记忆能力,包括5天训练期和探针试验;采用旷场实验(OFT)评估自发活动和焦虑样行为。

3

组织学染色评估神经元损伤

观察DSS对AD大鼠海马神经元形态和结构损伤的影响。

取脑组织固定、包埋、切片,进行HE染色和Nissl染色,观察海马CA2和CA3区神经元排列、核形态和Nissl小体分布。

4

检测神经炎症和突触蛋白表达

评估DSS对AD大鼠神经炎症反应和突触损伤的影响。

通过免疫荧光检测Iba1+活化小胶质细胞;Western blot检测PSD95和突触素I蛋白表达;RT-qPCR检测促炎细胞因子(IL-6、IL-1β、IL-17A)和抗炎细胞因子(TGF-β、IL-4、IL-10)mRNA水平。

5

网络药理学和代谢组学分析

预测DSS抗神经炎症的潜在靶点和通路,并分析代谢变化。

通过网络药理学筛选DSS活性成分和潜在靶点,构建PPI网络和KEGG通路富集分析;进行非靶向血清代谢组学分析,鉴定差异代谢物和相关代谢通路。

6

流式细胞术分析外周Th17/Treg平衡

评估DSS对AD大鼠外周免疫细胞Th17/Treg亚群比例的影响。

取脾脏制备单细胞悬液,表面染色CD4,胞内染色Foxp3和IL-17A,流式细胞术检测CD4+IL-17A+ Th17细胞和CD4+Foxp3+ Treg细胞比例;ELISA检测血清IL-17A和IL-10水平。

7

检测中枢Th17/Treg相关分子表达

评估DSS对大脑海马区Th17/Treg相关转录因子和细胞因子的影响。

通过RT-qPCR和Western blot检测海马组织中RORγt和Foxp3的mRNA和蛋白表达;免疫荧光检测IL-17A和Foxp3阳性细胞。

8

验证JAK2/STAT3通路抑制

验证DSS是否通过抑制JAK2/STAT3信号通路发挥抗炎作用。

Western blot检测海马组织中p-JAK2、JAK2、p-STAT3、STAT3蛋白表达;免疫荧光检测p-JAK2,免疫组化检测p-STAT3在海马CA2区的表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
盐酸多奈哌齐MCE#HY-B0034
D-半乳糖Sigma-Aldrich#V900922
STAT3抗体Proteintech#102532-AP
Foxp3抗体Proteintech#22228-1-AP
ROR-γt抗体HUABIO#HA722121
p-STAT3-Y705抗体HUABIO#ET1603-40
JAK2抗体Aifang#AFRM99330
p-JAK2-Y1007/1008抗体ABclonal#AP0531
β-肌动蛋白抗体Affinity Biosciences#AF7018
PSD95抗体abcam#ab18258
突触素I抗体abcam#ab254349
二抗Elabscience#E-AB-1003
Iba1抗体Wako Pure Chemical Industries, Ltd.#011-27991
逆转录试剂盒Novoprotein#E047-01B
SYBR Mixture预混液Comwin Biotech#CW3008M
RIPA蛋白裂解液Comwin Biotech#CW2333S
ELISA试剂盒Jianglai Biotechnology#JL13427, #JL20880
BCA蛋白浓度测定试剂盒Elabscience Biotechnology#E-BC-K318-M
TRIzol试剂Thermo Fisher Scientific#15596-026
SlowFade™ Gold抗淬灭封片剂(含DAPI)Thermo Fisher Scientific#S36942
驴抗山羊Alexa Fluor 647荧光二抗Thermo Fisher Scientific#A32849
通用两步法检测试剂盒Zhongshan Golden Bridge#PV-9000
甲苯胺蓝Solarbio Science & Technology Co., Ltd.#G3663
Triton X-100Solarbio Science & Technology Co., Ltd.#T8200
含DAPI的抗淬灭封片剂Solarbio Science & Technology Co., Ltd.#S2110
伊红染色液Zhongshan Golden Bridge Biotechnology Co., Ltd.#ZLI-9613
当归--#CK25111301
芍药--#HH25111401
白术--#CK25110302
茯苓--#HH25111101
泽泻--#HH25110505
川芎--#HH25102701

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型建立
D-半乳糖剂量:100 mg/kg/天,腹腔注射,持续8周;动物品系:雄性Sprague-Dawley大鼠,6-8周龄,SPF级
阅读提示:Materials and methods 2.1 Animals 和 2.4 Animal grouping and treatment
药物干预
DSS低剂量:12 g/kg/天(0.9 mL/天浓缩提取物),高剂量:24 g/kg/天(1.8 mL/天),灌胃给药,从第5周开始持续4周;多奈哌齐剂量:0.5 mg/kg/天
阅读提示:Materials and methods 2.4 Animal grouping and treatment
行为学测试
MWM和OFT的样本量:每组5只;MWM训练时间:5天,每天4次,最长游泳时间60秒;OFT测试时间:5分钟
阅读提示:Materials and methods 2.5 Open field test 和 2.6 Morris water maze test
分子生物学检测
每组n=3;Western blot蛋白上样量30 μg;RT-qPCR以β-actin为内参,2^-ΔΔCt法
阅读提示:Materials and methods 2.12 RT-qPCR analysis 和 2.13 Western blot
流式细胞术
脾脏CD4+ T细胞亚群分析;染色方案:CD4表面染色,Foxp3和IL-17A胞内染色
阅读提示:Materials and methods 2.17 Flow cytometry