尼古丁通过增强线粒体稳态改善老年大鼠的记忆障碍

《Molecular Neurobiology》：Nicotine Improves Memory Impairment in Aged Rats Through Enhanced Mitochondrial Homeostasis

尼古丁通过上调海马区PGC-1α及促进mitophagy维持线粒体稳态，改善老年大鼠认知功能，为延缓年龄相关记忆衰退提供新策略。

　　

摘要

衰老会引发渐进性变化，增加中枢神经系统（CNS）对神经疾病的脆弱性。新兴证据表明，尼古丁（一种主要来源于烟草属植物的生物碱）可能具有抗衰老的神经保护作用。然而，其在衰老过程中维持线粒体稳态的作用尚未得到充分研究。在本研究中，我们发现尼古丁能够改善老年大鼠的识别记忆能力。此外，它还提高了老年大鼠海马区多巴胺（DA）的水平，并上调了PSD95和突触蛋白的表达。值得注意的是，RNA测序（RNA-seq）分析显示尼古丁有助于维持海马区的线粒体稳态。京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路分析表明，尼古丁处理组中富集的基因主要与轴突导向、胆碱能、GABA能和多巴胺能突触相关。同样，基因本体论（GO）富集分析也强调了这些基因在关键生物过程中的作用，包括学习、记忆和轴突导向。此外，尼古丁还逆转了与线粒体功能相关的衰老相关基因表达模式。在体内和体外实验中，尼古丁均上调了过氧化物酶体增殖激活受体γ共激活因子1-α（PGC-1α）和Parkin的表达，并增强了SH-SY5Y细胞的线粒体呼吸能力。综上所述，我们的研究结果表明尼古丁可以促进海马区PGC-1α的表达和线粒体自噬，从而在衰老过程中维持线粒体稳态。这项研究为缓解与年龄相关的记忆衰退提供了一种潜在策略。