CNS Neurosci Ther：芦荟大黄素通过激活AMPK/PGC-1α/SIRT 3信号通路改善阿尔茨海默病线粒体自噬

背景：阿尔茨海默病（AD）中，线粒体损伤发生在相关病理发生之前，使其成为疾病进展的关键早期因素。AD患者的死后脑研究显示线粒体功能障碍，酶活性降低和氧化应激增加。神经元中的线粒体功能障碍导致ATP水平降低和活性氧（ROS）增加，线粒体自噬是线粒体质量控制的关键机制，其选择性地去除受损或功能失调的线粒体以保持线粒体网络功能和细胞稳态。PINK 1-Parkin通路是依赖于膜电位的线粒体自噬通路。研究表明，线粒体功能障碍发生在AD中小胶质细胞活化和神经炎症之前。线粒体膜电位的变化，过量的ROS产生和高钙水平可以破坏线粒体自噬并损害线粒体质量控制。当线粒体自噬受损时，损伤的线粒体积累，导致神经元损伤增加。鉴定增强神经元线粒体自噬的药物可能有助于预防和治疗阿尔茨海默病。事实上，SIRT 3在整个大脑中充当组蛋白脱乙酰酶，特别是在海马体中。抑制SIRT 3增加线粒体膜电位并降低质量，而增强的SIRT 3表达激活关键的线粒体自噬调节因子，包括Parkin、PINK 1、FOXO 3 a和LC 3 I/LC 3 II比例。AMPK/PGC-1α/SIRT 3途径被认为对氧化应激和线粒体功能障碍具有保护作用。

芦荟大黄素（AE）是一种蒽醌化合物，存在于传统中草药如大黄、芦荟，研究表明AE可促进肿瘤细胞自噬，抑制AD病理蛋白聚集，并发挥抗炎作用和抗氧化作用。AE对AD具有神经保护作用，但其机制尚不清楚，研究AE增强线粒体自噬功能对改善AD患者认知功能、减轻神经元损伤具有重要意义。

方法：以APP/PS1双转基因小鼠为AD模型，观察芦荟大黄素对AD小鼠认知功能的影响及对海马神经元的保护作用，并研究线粒体自噬相关蛋白的形态学特征及对上述通路蛋白的调控机制，以Aβ_25-35为模型，观察线粒体自噬相关蛋白的表达及线粒体功能，探讨芦荟大黄素对AD的作用及机制。

结果：AE激活神经元的线粒体自噬，改善认知功能障碍，减轻海马损伤，减轻模型小鼠的AD症状。AE激活AMPK、PGC-1α和SIRT 3的表达。SIRT 3在线粒体中的表达增加促进线粒体自噬，调节线粒体蛋白的功能。当线粒体自噬增强时，Beclin 1、LC 3、P62、Parkin和PINK 1相关蛋白的表达发生变化。进一步的体外实验表明，AE可以增强阿尔茨海默病细胞模型的线粒体功能。线粒体膜电位、GSH、ROS和Ca 2+水平逐渐恢复，敲低SIRT 3导致HT 22细胞中线粒体损伤增加和线粒体自噬减少。

结论：该研究证明了芦荟大黄素在体内和体外AD模型中的神经保护作用，芦荟大黄素通过AMPK/PGC-1α/SIRT 3通路激活线粒体自噬来提供AD的神经保护作用。该发现为未来AD治疗的研究提供了有价值的见解。

原始出处：

Wang Y, Ge Y, Hua S, Shen C, Cai B, Zhao H. Aloe-Emodin Improves Mitophagy in Alzheimer's Disease via Activating the AMPK/PGC-1α/SIRT3 Signaling Pathway. CNS Neurosci Ther. 2025;31(3):e70346. doi:10.1111/cns.70346