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阿魏酸通过调控PI3K/AKT/mTOR通路改善丙戊酸诱导斑马鱼自闭症样行为的神经保护机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月16日 来源:Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology 3.9
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本研究针对丙戊酸(VPA)诱发自闭症谱系障碍(ASD)的神经毒性问题,通过斑马鱼模型探究阿魏酸(FA)对PI3K-AKT-mTOR通路的调控作用。研究发现FA(100-200 mg/kg)能显著改善VPA(500 μM)诱导的行为异常、氧化应激和神经炎症,其机制涉及AKT磷酸化水平和mTOR信号通路的调节,为ASD治疗提供了新型天然化合物干预策略。
自闭症谱系障碍(ASD)是一种复杂的神经发育性疾病,其发病率近年来呈显著上升趋势。丙戊酸(VPA)作为临床常用的抗癫痫药物,已被证实孕期暴露会诱发子代ASD样症状,但关于其成年期神经毒性的研究仍存在空白。更关键的是,目前ASD治疗药物如利培酮存在明显副作用,亟需寻找安全有效的替代方案。在此背景下,Dhrita Chatterjee和Shamsher Singh团队创新性地利用斑马鱼模型,探索天然酚酸化合物阿魏酸(FA)对VPA诱导神经损伤的保护机制。
研究采用行为学分析(T迷宫、新罐游动测试NTDT)、氧化应激指标检测、免疫组化(AKT)和ELISA(PI3K/mTOR)等关键技术,通过建立VPA(500 μM)暴露的斑马鱼ASD模型,系统评估了FA(50-200 mg/kg)的干预效果。
行为学改变:VPA暴露组在T迷宫测试中表现出显著认知灵活性受损(p<0.001),NTDT显示焦虑样行为增加,社会互动时间减少65%。FA治疗组(特别是200 mg/kg)使这些行为参数恢复至接近正常水平(p<0.05)。
分子机制:ELISA检测揭示VPA使PI3K活性降低42%,mTOR表达量下降38%(p<0.001),而FA处理显著逆转这种抑制效应。免疫组化显示FA通过促进AKT磷酸化(p-AKT)恢复突触可塑性,其效果优于阳性对照利培酮(0.5 mg/kg)。
组织病理学:FA治疗显著减轻VPA引起的海马区神经元空泡变性和小脑浦肯野细胞丢失,100 mg/kg组使神经元密度提升2.3倍(p<0.001)。
该研究首次阐明FA通过三重机制发挥神经保护作用:①清除过量的活性氧(ROS)维持氧化平衡;②抑制促炎因子TNF-α产生;③精确调控PI3K-AKT-mTOR信号轴。这些发现不仅为理解ASD发病机制提供了新视角,更重要的是确立了FA作为多靶点天然神经保护剂的转化医学价值。论文发表于《Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology》,为开发基于膳食酚酸的ASD干预策略奠定了重要理论基础。
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