震撼突破! 暨南大学联合香港大学发布:枸杞提取物逆转阿尔茨海默病,改善视觉功能

2026-06-07 梅斯循证中医药 MedSci原创 发表于上海

本研究以严谨的双模型、双阶段、多维度实验设计,系统证实了枸杞水提物LBE在中晚期AD中的治疗潜力。

深度解析医学证据,DeepEvidence为你支撑决策

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)是老年期痴呆的首要病因,全球患者已超过5500万,且随着人口老龄化呈加速增长态势。该病的病理特征包括脑内淀粉样蛋白-β(Aβ)沉积形成的老年斑、Tau蛋白过度磷酸化导致的神经原纤维缠结、持续性神经炎症反应以及神经元进行性死亡。除认知功能衰退外,AD患者在疾病早期即出现视觉功能障碍,表现为视力敏锐度下降、对比敏感度降低、色觉异常及立体视觉受损,视网膜结构改变如Aβ沉积、Tau缠结、神经节细胞丢失和神经纤维层变薄甚至早于脑内病变出现。当前AD治疗药物如胆碱酯酶抑制剂和NMDA受体拮抗剂疗效有限,且主要针对单一靶点,难以应对该疾病复杂的病理网络,尤其对中晚期患者效果不佳,因此开发多靶点、整体调节的治疗策略成为迫切需求。

枸杞作为传统中药,首载于《神农本草经》列为上品,具有"滋补肝肾、益精明目"之功效,现代研究表明其富含多糖、黄酮、酰基精胺类等多种活性成分,具有抗氧化、抗炎、神经保护等多重药理作用,但既往研究多集中于单一成分或早期预防阶段,对中晚期AD的干预效果及系统机制尚不明确。

暨南大学联合香港大学在Phytomedicine发表原创研究,首次系统评估枸杞水提物(LBE)在5xFAD(快速Aβ沉积)和3xTG(Aβ+Tau双病理)两种经典AD转基因小鼠中晚期模型中的治疗效应,并深入揭示其通过WNT/KRAS-GSK3β信号轴抑制Tau磷酸化的分子机制,为中医药治疗AD提供了高级别循证证据。

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枸杞提取物的 LC-MS 色谱图

中药复方的成分复杂性是现代化研究的关键瓶颈,本研究采用超高效液相色谱-四极杆静电场轨道阱高分辨质谱(UPLC-Q-Exactive MS)对LBE进行系统成分分析,成功绘制其化学指纹图谱。如图1A所示,在2–22分钟的保留时间窗口内共检出19个离子流峰,其中16个为活性成分,3个为溶剂相关杂质,这16种活性成分归属两大结构类别:第一类为lycibarbarspermidines(酰基精胺类),包含lycibarbarspermidine A-O等11种化合物,总含量达10.29 mg/g,是枸杞特有的咖啡酰精胺衍生物,具有强效抗氧化、抗Aβ聚集及抑制乙酰胆碱酯酶活性;第二类为黄酮类,以芦丁(rutin)为代表,含量55.0 μg/g,具有清除自由基、保护毛细血管及抗炎等多重效应。此外,LBE中尚含约3%枸杞多糖(LBP),已知具有免疫调节、神经保护及改善线粒体功能等作用。图1B展示了代表性化合物的分子结构,包括lycibarbarspermidine类(1–3号峰)和芦丁等黄酮类(4号峰)。该LC-MS图谱的建立为LBE质量控制、机制追溯及新药开发奠定了坚实基础,明确lycibarbarspermidines和芦丁为关键效应分子,其"多组分-多靶点"的天然组合特征恰恰契合AD复杂病理的网络干预需求。

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图1 枸杞提取物的 LC-MS 色谱图

高剂量 LBE 改善 5xFAD 小鼠的大脑和视觉功能

5xFAD小鼠携带5种家族性AD突变,2–4月龄即出现脑内Aβ沉积,4–6月龄工作记忆与视觉功能急剧恶化,是模拟快速进展型AD的理想模型。如图2A所示,5月龄5xFAD小鼠随机分为溶剂对照组、LBE低剂量组(2 g/kg)和高剂量组(20 g/kg),灌胃给药1个月,6月龄时进行综合评估。图2B–C的Thioflavin S荧光染色显示,高剂量LBE使海马区Aβ斑块数量较对照组减少约40%,而低剂量无显著效应,表明LBE具有逆转已形成的老年斑的能力。图2D–E的海马CA3-CA1区长时程增强(LTP)记录显示,高频刺激后野生型小鼠LTP维持超1小时,5xFAD对照组LTP几乎完全消失,高剂量LBE组LTP幅度恢复至野生型水平,低剂量组仍无效,呈现"全或无"的剂量效应特征。视觉功能评估方面,图2F–G的离体视网膜多电极阵列(MEA)单细胞记录显示,高剂量LBE使视网膜神经节细胞(RGC)平均光诱发发放率从5xFAD对照组的低下水平飙升至野生型的120%;图2I–J的Pattern ERG(pERG)记录进一步证实,LBE显著增大P1-N2波振幅、缩短P1峰潜伏期,表明RGC至中枢的视觉信息传递效率提升。然而,Morris水迷宫工作记忆测试未显示显著改善,Optomotor视敏度测试亦无统计学差异,提示6月龄5xFAD的海马神经元丢失与网络紊乱已较严重,1个月干预尚不足以重构复杂认知网络,但优先改善了RGC功能与海马突触可塑性,为中医"明目醒神"理论提供了神经环路层面的现代诠释。

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图2 高剂量 LBE 改善 5xFAD 小鼠的大脑和视觉功能

LBE 改善 3xTG 小鼠的大脑和视觉功能

3xTG小鼠携带APP Swedish、PS1 M146V及Tau P301L三重突变,8–10月龄出现海马Tau病理(中期),12月龄形成明显神经原纤维缠结(晚期),兼具Aβ与Tau两大AD核心病理。如图3A所示,研究以高剂量LBE干预2个月,分别评估中期(8→10月龄)与晚期(10→12月龄)效应。图3B–C的AT8免疫染色显示,高剂量LBE使海马CA3区磷酸化Tau(P-Tau)面积减少35%,DG区亦有下降趋势,这是首次证实枸杞提取物可减少Tau病理。行为学测试方面,图3D–E的Morris水迷宫显示,10月龄LBE组逃逸潜伏期较对照组缩短25%,学习曲线明显优化;图3F–G的情境恐惧记忆测试显示,12月龄LBE组冻结时间延长60%,表明对晚期AD的恐惧关联记忆仍有挽救效应。图3J–K的视觉诱发电位(VEP)记录显示,LBE显著增大N1-P1波振幅,提示视觉皮层对视网膜输入的反应性增强。视网膜功能方面,图3L的MEA单细胞记录揭示LBE的精细化调控:平均光反应提升、峰值发放恢复至野生型水平(图3N)、信噪比改善(图3O)、反应潜伏期缩短(图3P);图3Q–R显示持续型与瞬变型RGC的比例恢复正常,提示RGC亚型分类与功能特异性得以重建。图3H–I的Optomotor测试显示,LBE将视敏度从0.25 cpd提升至0.34 cpd,接近野生型0.4 cpd水平,实现从电生理到行为学的完整功能链修复。值得注意的是,全视野ERG的a波、b波及PhNR波在各组间无显著差异,提示LBE的核心作用靶点位于RGC及突触传递层面,而非外段感光细胞。

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图3 LBE 改善 3xTG 小鼠的大脑和视觉功能

LBE 改善 3xTG 中的视网膜结构

功能改善必有结构基础,研究者对3xTG视网膜进行系统组织学评估。图4A–B的Brn3a免疫标记显示,3xTG小鼠神经节细胞层(GCL)RGC密度较野生型下降30%以上,LBE干预后10月龄提升24%,12月龄提升16%,有效抑制细胞凋亡程序。图4A、C的整体视网膜切片AT8染色显示,LBE使GCL层P-Tau沉积面积显著减少,与海马病理改善同步。图4E、G的Iba1标记显示,3xTG视网膜小胶质细胞明显活化,LBE使10月龄组荧光强度显著下降,细胞回归静息态分支形态。图4F、H的二氢乙锭(DHE)检测显示,3xTG视网膜活性氧(ROS)水平升高2倍,LBE完全恢复至正常水平,这与lycibarbarspermidines、芦丁的强效抗氧化活性直接相关。这些结构-功能的闭环证据表明,LBE实现了RGC密度增加与光反应增强、视敏度提升的关联,Tau清除与炎症-氧化应激抑制则为功能改善提供微环境保障,完成了中医"养肝血、清瘀热"的现代形态学验证。

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图5 LBE 改善 3xTG 中的视网膜结构

LBE 通过调节 WNT 通路抑制 GSK3β 活性,从而减少 P-Tau 在 3xTG 视网膜中的沉积

机制研究采用转录组测序(RNA-Seq)与Western blotting联合策略。图5A–B的视网膜AT8染色显示,LBE显著减少GCL层P-Tau沉积。图5C的GSEA热图显示,WNT信号通路基因集在LBE组显著富集,向正常对照回归。图5D的机制示意图揭示:WNT5a/b与KRAS协同抑制GSK3β激酶活性,进而减少Tau磷酸化。图5E–K的Western blotting验证显示,3xTG视网膜WNT5a/b和KRAS表达显著下调,LBE显著恢复其表达;GSK3β总蛋白不变,但p-GSK3β(Ser9,失活形式)及p-GSK3β/GSK3β比值显著升高,表明GSK3β激酶活性被有效抑制。补充图S4D的qPCR显示,LBE显著上调电子传递链基因Uqcrb和Cox20的mRNA表达,与ROS下降形成线粒体保护环路。综上,LBE通过"WNT-KRAS-GSK3β-Tau"与"线粒体氧化磷酸化-ROS-炎症"两大网络,实现"抑病理+护能量+抗炎性"的三重效应,这正是中药多组分、多靶点作用模式的典型特征。

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图6 LBE 通过调节 WNT 通路抑制 GSK3β 活性,从而减少 P-Tau 在 3xTG 视网膜中的沉积

小结

本研究以严谨的双模型、双阶段、多维度实验设计,系统证实了枸杞水提物LBE在中晚期AD中的治疗潜力。枸杞"滋肾养肝、明目安神"的传统功效在本研究中获得多层次印证,"肝开窍于目""肾主骨生髓通于脑"的藏象理论与"视网膜-脑轴"的现代神经解剖概念形成跨越千年的对话。千年枸杞在现代科学的光芒下焕发新生,从《神农本草经》的上品记载到Phytomedicine的分子机制解析,中医药正以循证医学的语言参与全球AD防治的攻坚战,这不仅是单一药物的成功,更是"整体观""辨证论治"医学范式在复杂疾病领域的胜利宣言。

参考文献:Han X, Zhang M, Liu Y, Huang Y, Yang X, Wang R, Sun WY, So KF, Chiu K, He RR, Xu Y. Lycium barbarum extract improves brain and visual functions in mice models of Alzheimer's disease through activating WNT pathway. Phytomedicine. 2025 Apr;139:156523. doi: 10.1016/j.phymed.2025.156523. Epub 2025 Feb 17. PMID: 40007341.

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