运动联合生慧汤干预M1AChR调控线粒体自噬提高阿尔茨海默病模型大鼠学习记忆能力

目的：明确运动联合生慧汤干预乙酰胆碱受体（M1AChR）通过腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路改善线粒体自噬增强阿尔茨海默病（AD）模型大鼠认知能力。方法：SPF级雄性SD大鼠48只，随机分为空白组、模型组、生慧汤组(9.3 g·kg-1)、运动组、运动+生慧汤组(9.3 g·kg-1)、雷帕霉素组(1.5 mg·kg-1)。除空白组外，其余均经海马立体定位注射β淀粉样蛋白1-42Aβ1-42)构建AD大鼠模型。运动组进行4周的跑台运动，生慧汤组进行4周的灌胃，而运动+生慧汤组同时进行4周的跑台运动和生慧汤灌胃。干预结束后，采用Morris水迷宫实验检测学习记忆能力；旷场实验观察自发行为活动；尼氏染色（Nissl）观察海马神经元病理结构改变；免疫组化法（IHC）检测海马区域乙酰胆碱受体M1AChR表达水平；透射电镜观察海马神经元自噬超微结构；原位末端标记法（TUNEL）检测评估细胞凋亡率；免疫荧光（IF）检测自噬效应蛋白1（Beclin1）、微管相关蛋白1轻链3β（LC3β）的表达；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测海马组织M1AChR、AMPK、磷酸化（p）-AMPK、mTOR、Beclin1、LC3β、螯合体1（SQSTM1/p62）蛋白表达。结果：与空白组比较，模型组大鼠第5天平台逃避潜伏期显著增加（P<0.01），目标象限活动路程和穿越平台次数显著减少（P<0.01）；旷场运动总路程、中心区域运动时间和平均速度明显降低（P<0.05）；海马CA1区神经细胞排列疏散，尼氏小体数目、M1AChR阳性细胞数显著减少（P<0.01）;TUNEL阳性细胞表达显著增加（P<0.01）；典型自噬溶酶体结构减少，海马区M1AChR、p-AMPK/AMPK、p-mTOR/mTOR、Beclin1、LC3Ⅱ/Ⅰ蛋白表达显著降低（P<0.01）,p62蛋白表达显著升高（P<0.01）。与模型组比较，运动+生慧汤组空间探索和定位航行能力明显改善（P<0.05,P<0.01）；旷场运动总路程、中心区域运动时间、运动平均速度显著增加（P<0.01）；尼氏小体数目显著增加（P<0.01）；海马M1AChR阳性细胞数显著增加（P<0.01）;TUNEL阳性细胞表达显著减少（P<0.01），海马区M1AChR、p-AMPK/AMPK、p-mTOR/mTOR、Beclin1、LC3Ⅱ/Ⅰ蛋白表达水平显著增高（P<0.01）,p62蛋白表达水平显著下调（P<0.01）。与运动+生慧汤组比较，生慧汤组和运动组第5天平台逃避潜伏期显著增加（P<0.01），目标象限活动路程和穿越平台次数明显减少（P<0.05,P<0.01）；旷场运动总路程、中心区域运动时间和平均速度显著降低（P<0.01）；尼氏小体数目、M1AChR阳性细胞数显著减少（P<0.01）;TUNEL阳性细胞表达明显增加（P<0.05）；海马区域超微结构显示自噬水平降低；生慧汤组海马区M1AChR、p-AMPK/AMPK、p-mTOR/mTOR、LC3Ⅱ/Ⅰ表达明显降低（P<0.05,P<0.01）,p62蛋白表达显著升高（P<0.01），运动组M1AChR、p-AMPK/AMPK、Beclin1、LC3Ⅱ/Ⅰ蛋白表达明显降低（P<0.05,P<0.01）,p-mTOR/mTOR、p62蛋白表达量显著升高（P<0.01）。结论：运动联合中医药能提高AD模型大鼠海马区域M1AChR表达，通过AMPK/mTOR信号通路诱导细胞自噬，改善AD大鼠学习记忆能力。