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随着全球老龄化加剧，脑衰老问题备受关注。研究人员针对天麻素（GAS）对小鼠脑衰老的影响及机制展开研究。结果显示 GAS 可缓解小鼠脑衰老症状，其机制与激活 AMPK/mTOR/ULK1 通路、上调细胞自噬有关。为延缓脑衰老研究提供新方向。
在时光的长河中，衰老就像一把无情的刻刀，在生物体上留下深深的痕迹。随着全球老龄化进程的加速，如何延缓衰老成为了生命科学和健康医学领域的热门话题。脑衰老，作为衰老过程中一个极为突出的问题，严重影响着人们的生活质量。它不仅伴随着认知功能下降、记忆力减退等症状，还与多种神经退行性疾病（如阿尔茨海默病、帕金森病等）的发生发展密切相关 。目前，虽然对脑衰老的研究有了一定进展，但仍缺乏有效的治疗方法来延缓其进程。因此，探索新的治疗策略和药物迫在眉睫。
在这样的背景下，大理大学的研究人员开展了一项极具意义的研究，旨在深入探究天麻素（Gastrodin，GAS）对小鼠脑衰老的影响及其潜在机制 。该研究成果发表在《Biochemical and Biophysical Research Communications》上，为延缓脑衰老的研究开辟了新的方向。
研究人员采用了多种关键技术方法来开展此项研究。首先，构建了 D - 半乳糖（D-galactose，D-gal）诱导的衰老小鼠模型，通过对小鼠进行行为学实验（如八臂迷宫测试）和形态学观察（包括海马体的组织学染色等），评估 GAS 的抗衰老效果。其次，运用网络药理学的方法，构建 “化合物 - 靶点 - 通路” 网络，筛选出与 GAS 抗脑衰老作用相关的潜在靶点和通路。最后，利用逆转录定量聚合酶链反应（RT-qPCR）和免疫组织化学（IHC）技术，对相关基因和蛋白的表达进行验证和分析 。
研究结果如下：
- GAS 对小鼠健康状况的影响：通过对小鼠体重变化的分析发现，D-gal 处理的小鼠体重增长缓慢，而 GAS 处理组小鼠体重正常增长，表明 GAS 对 D-gal 诱导的小鼠健康状况下降有改善作用。
- GAS 对小鼠记忆和认知功能的影响：八臂迷宫测试结果显示，D-gal 组小鼠的学习和记忆能力显著下降，而 GAS 组小鼠在总时间（TT）、工作记忆错误（WME）和参考记忆错误（RME）等指标上均有明显改善，说明 GAS 能有效减轻 D-gal 诱导的学习和记忆能力下降。
- GAS 对海马体形态的影响：H&E 染色和 Nissl 染色结果表明，GAS 干预可显著保护海马体神经元的数量和形态，使 Nissl 体数量恢复，提示 GAS 对海马体具有保护作用。
- β- 半乳糖苷酶染色结果：D-gal 组小鼠海马体中 β- 半乳糖苷酶活性显著增加，而 GAS 处理组小鼠该酶活性明显降低，表明 GAS 可抑制细胞衰老。
- 氧化应激指标测定结果：GAS 干预后，小鼠脑组织和血浆中的超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）活性显著增加，丙二醛（MDA）含量显著降低，说明 GAS 可减轻氧化应激反应。
- GAS 对 c-Fos 蛋白表达的影响：D-gal 组小鼠海马体中 c-Fos 蛋白表达水平明显低于对照组和 GAS 组，表明 GAS 可促进与记忆相关的 c-Fos 蛋白表达。
- 网络药理学分析结果：通过网络药理学分析，筛选出 99 个潜在靶点，构建了 PPI 网络，确定了 4 个与 AMPK/mTOR 通路和自噬相关的关键靶点（AMPK、ULK1、ATG5 和 Beclin1）。KEGG 通路富集分析和 GO 富集分析揭示了相关的信号通路和生物学过程。
- GAS 对自噬相关基因和蛋白的影响：RT-qPCR 和 IHC 结果显示，GAS 处理后，小鼠海马体中 ATG5 和 Beclin1 基因表达显著增加，p62 基因表达显著降低，表明 GAS 可上调细胞自噬水平。
- GAS 对 AMPK/mTOR/ULK1 通路相关基因和蛋白的影响：RT-qPCR 和 IHC 结果表明，GAS 可增加 AMPK 和 ULK1 基因表达，降低 mTOR 基因表达，激活 AMPK/mTOR/ULK1 通路，促进自噬。
综合研究结论和讨论部分，该研究表明 GAS 对 D-gal 诱导的小鼠脑衰老具有显著的缓解作用，其机制主要通过激活 AMPK/mTOR/ULK1 通路，上调细胞自噬水平，从而减轻氧化应激反应，保护海马体神经元，改善小鼠的认知功能 。然而，自噬在维持脑健康中具有两面性，GAS 对自噬平衡的调节机制仍需进一步深入研究。此外，虽然 D-gal 诱导的小鼠模型广泛应用于脑衰老研究，但存在一定局限性，未来研究可考虑采用其他衰老模型，以更全面地揭示 GAS 在脑衰老中的作用机制。总体而言，该研究为天麻素在治疗年龄相关的脑功能衰退方面提供了重要的理论依据，具有重要的科学意义和潜在的临床应用价值。
