菟丝子丸通过Nrf2/ARE通路减轻D-半乳糖诱导的衰老小鼠肝和脑氧化损伤

Tu-Si-Zi-Wan reduces D-galactose-induced hepatic and cerebral oxidative damage in aging mice via the Nrf2/ARE pathway.

作者信息Guoping He, Di Wu, Juanjuan Wang, Lei Zhang, Chunyan Zhang, Xiaozhi Liu, Xiangli Han
PMID41790377
发布时间2026-03
DOI10.1007/s11011-026-01790-3

实验完整度

高

包含网络药理学预测、体内动物模型干预、行为学、组织病理、分子机制等多层级验证。

主要模型

D-半乳糖诱导的衰老小鼠模型(C57BL/6小鼠)

重点核对

D-半乳糖给药剂量:150 mg/kg,皮下注射,持续8周 TSZW干预剂量:低、中、高剂量(饲料中含量分别为24.7/49.4、247/494、2470/4940 mg/100g) 维生素E阳性对照组:50 mg/kg,口服灌胃,持续17周 行为学测试时间:干预最后一周(第17周) 统计方法:单因素方差分析,Tukey事后检验

摘要

全球人口老龄化需要对与年龄相关的功能衰退采取安全、多靶点的策略。菟丝子丸是一种经典药食同源方剂,记载于古代中医文献,由菟丝子和山药组成,具有多靶点潜力,但其系统性抗衰老机制尚不清楚。本研究通过Nrf2/ARE通路探讨了TSZW对肝脏和神经衰老的保护作用,同时探讨了其对代谢和免疫稳态的系统性影响。首先,网络药理学预测了TSZW的靶点和通路,确定了113个TSZW-衰老共同靶点,其中Nrf2、IL-6和HIF-1α为核心节点,富集于氧化应激相关通路。其次,建立D-半乳糖诱导的衰老小鼠模型,随后进行4个月的TSZW干预(低、中、高剂量)。使用行为学测试(旷场、新物体识别和握力)、代谢和炎症标志物检测、组织病理学以及分子分析(western blot、定量PCR和免疫荧光)来评估系统性衰老表型、氧化损伤和Nrf2/ARE通路活性。TSZW剂量依赖性地改善了运动活动、认知和肌肉力量;恢复肝/肾功能(ALT、AST、Cr和尿素);降低血清肿瘤坏死因子-α、白细胞介素6和白细胞介素-1β水平;并减轻肝/神经元损伤。它抑制衰老标志物(p16、p21和p53)的表达,同时增加抗氧化酶(SOD和GSH-Px)的表达并减少氧化损伤(MDA和ROS)。机制上,TSZW促进Nrf2核转位;上调Hmox1、Nqo1和Gclm表达;并抑制Keap1。值得注意的是,高剂量TSZW在逆转免疫器官萎缩(胸腺和脾脏指数)和保留海马神经元方面优于维生素E。总之,TSZW通过Nrf2/ARE介导的抗氧化信号减轻肝脏和神经系统衰老,同时缓解全身衰老表型,包括免疫器官萎缩和慢性炎症。其多组分协同作用凸显了中医药膳通过靶向氧化应激-炎症-代谢信号串扰进行系统性抗衰老干预的潜力。

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
TSZW是否通过Nrf2/ARE通路减轻D-半乳糖诱导的肝脑氧化损伤并改善系统性衰老表型?
核心机制
TSZW通过促进Nrf2核转位,上调下游抗氧化基因Hmox1、Nqo1和Gclm表达,抑制Keap1,增强抗氧化酶活性,从而减轻氧化应激和细胞衰老。
主要证据
D-半乳糖诱导衰老小鼠模型实验显示,TSZW剂量依赖性地改善行为、代谢和炎症指标,减轻组织病理损伤,Western blot、qPCR和免疫组化证实Nrf2/ARE通路激活。
研究意义
为开发基于TSZW的抗衰老策略提供临床前科学依据,凸显中药复方多靶点干预年龄相关退行性疾病的优势。

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

网络药理学预测

预测TSZW抗衰老的潜在靶点和通路。

通过TCMSP、SymMap和Herb等数据库筛选活性成分,并利用多种疾病数据库获取衰老相关靶点,取交集后进行PPI网络和富集分析。

2

动物模型建立与分组干预

建立D-半乳糖诱导的衰老小鼠模型并评估TSZW的干预效果。

雄性C57BL/6小鼠随机分为6组,D-半乳糖皮下注射8周诱导衰老,TSZW饲料干预17周,VE灌胃作为阳性对照。

3

行为学检测

评估TSZW对衰老小鼠运动、认知和肌肉力量的影响。

旷场实验、新物体识别实验和握力测试。

4

生化指标和组织病理检测

评估TSZW对代谢功能、炎症反应和组织损伤的影响。

检测血清肝肾功能、血脂、炎症因子,并通过HE染色评估肝、脑组织病理变化。

5

氧化应激和衰老标志物检测

评估TSZW对氧化损伤和细胞衰老的影响。

检测肝脑组织中SOD、GSH-Px活性、MDA含量,并通过Western blot检测p16、p21、p53蛋白表达。

6

Nrf2/ARE通路机制验证

验证TSZW是否通过激活Nrf2/ARE通路发挥抗氧化作用。

通过免疫组化、Western blot、qPCR和ROS检测评估Nrf2核转位、下游基因表达和活性氧水平。

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
D-半乳糖Sigma-AldrichG0750
维生素E(α-生育酚乙酸酯)Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd.V8010
谷丙转氨酶试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteC009-2-1
谷草转氨酶试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteC010-2-1
甘油三酯试剂盒Elabscience Biotechnology Co., Ltd.E-BC-K261-M
总胆固醇试剂盒Elabscience Biotechnology Co., Ltd.E-BC-K109-M
肌酐试剂盒Elabscience Biotechnology Co., Ltd.E-BC-K188-M
尿素试剂盒Elabscience Biotechnology Co., Ltd.E-BC-K183-M
肿瘤坏死因子-α酶联免疫试剂盒Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd.SEKM-0034
白细胞介素-1β酶联免疫试剂盒Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd.SEKM-0002
白细胞介素-6酶联免疫试剂盒Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd.SEKM-0007
活性氧检测试剂盒Wuhan Giled Biotechnology Co., Ltd.J25190
超氧化物歧化酶试剂盒Elabscience Biotechnology Co., Ltd.E-BC-K019-M
谷胱甘肽过氧化物酶试剂盒Elabscience Biotechnology Co., Ltd.E-BC-K096-S
丙二醛试剂盒Elabscience Biotechnology Co., Ltd.E-BC-K025-M
RIPA裂解液Beyotime BiotechnologyP0013B
PVDF膜MilliporeSigmaISEQ00010
辣根过氧化物酶标记二抗Proteintech GroupSA00001-2
伊红溶液Beyotime BiotechnologyC0109
二抗ZSBio Co., Ltd.PV-6000
CoraLite® Plus 594标记二抗Proteintech GroupRGAM004
DAPIBeyotime BiotechnologyC1006
RNA提取试剂盒PromegaLS1040
PrimeScript逆转录试剂盒TakaraRR037A
预混液Solarbio Life SciencesSR1121
酶标仪Bio-Rad--
光学显微镜OlympusBX53
共聚焦显微镜Carl Zeiss AG--
NanoDrop分光光度计Thermo Fisher Scientific--
LightCycler 480实时荧光定量PCR系统Roche--

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
动物模型与分组
小鼠品系、性别、周龄、体重、饲养条件;D-半乳糖剂量、给药方式、持续时间;TSZW剂量、饲料配制;VE剂量、给药方式
阅读提示:Methods: Experimental animals and ethics; D-gal-induced aging model and group interventions
行为学检测
旷场实验的arena尺寸、记录时间;新物体识别实验的适应时间、物体类型、记忆间隔;握力测试的重复次数
阅读提示:Methods: Behavioral assessments
生化指标检测
血清采集方法、离心条件;试剂盒品牌、货号;检测波长或步骤
阅读提示:Methods: Detection of serum and tissue biochemical markers
氧化应激检测
组织匀浆方法、离心条件;试剂盒品牌、货号;蛋白定量方法
阅读提示:Methods: Detection of tissue OS markers
分子生物学分析
蛋白提取方法、抗体信息、曝光系统;RNA提取方法、反转录条件、PCR反应条件、内参基因
阅读提示:Methods: Western blot; RNA extraction and RT-qPCR; Supplementary Table S1-S2