阿尔茨海默病（AD）是一种渐进性神经退行性疾病，发病过程隐匿。临床表现主要为记忆与认知功能受损，以及运动和语言能力的下降，进而演变为一种普遍存在的痴呆形态。鉴于人口预期寿命的延长，AD患者数量显著增长，已成为全球第四大主要致死病因。目前批准的临床药物虽能缓解AD的部分症状，但存在副作用明显、预后不良等问题。因此，迫切需要探索新的治疗策略，研发更为安全、有效的药物，以应对这一严重的公共卫生挑战。五味子，作为一种兼具药用与食用价值的植物，其在促进认知功能方面表现出显著的效果。近年来，对于五味子多糖（SCP）的神经保护效果，研究逐渐深入。研究证实，SCP在提升AD大鼠学习记忆能力上效果显著，并具备调节神经递质的功能。而分离并纯化了的多糖SCP2，不仅在体外环境下显示出优良的活性，对肠道菌群中的有益菌也具有促进和调节的作用。然而，关于SCP2在体内的具体活性表现，以及其与SCP体内活性的差异，尚待进一步的研究和探讨。
一篇名为“An integrated study on the comprehensive mechanism of Schisandra chinensis polysaccharides mitigating Alzheimer’s disease in rats using a UPLC-Q-TOF-MS based serum and urine metabolomics strategy”的文章探究了SCP减轻大鼠AD的综合机制。
SCP和SCP2对Aβ25 - 35诱导AD大鼠学习记忆障碍的影响
研究采用MMW试验评估AD大鼠的学习记忆能力及SCP和SCP2的潜在治疗作用（图2B）。在位置导航测试的前四天训练过程中，所有组别的逃避潜伏期均随时间推移而逐渐缩短。然而，AD组大鼠的逃避潜伏期相较于其他组别仍显著偏高，提示AD大鼠在学习能力上可能存在一定障碍。在空间探索试验中（图2C、D），AD组大鼠在穿越平台区域的次数以及停留在目标象限的时间均明显低于假手术组（P<0.01）。经过SCP H（高剂量SCP处理）和SCP2干预后，这些指标得到了一定程度的改善（P<0.05），表明这两种治疗方法对AD大鼠的学习记忆能力具有积极的影响。相比之下，SCP L（低剂量SCP处理）对AD大鼠的影响并不显著。综合以上结果，SCP H和SCP2能够有效缓解由Aβ25 - 35引起的AD大鼠学习记忆障碍。图2 建模、药物处理和行为研究的实验设计（A）；从连续四次每日测试获得的逃避潜伏期（B）；空间探索实验中的目标象限穿越时间（C）；空间探索试验中目标象限AD大鼠的活动时间（D）；各组（E、F和G）的GSH、MDA和SOD水平
SCP和SCP2对Aβ25 - 35致AD大鼠血清生化指标的影响
经过严谨的研究与实验验证，多糖已展现出优秀的抗氧化特性。鉴于氧化应激在AD的病理进程中扮演着重要角色，研究深入探讨了多糖对AD大鼠氧化应激状态的影响。研究者系统评估了血清中超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）以及丙二醛（MDA）的含量变化。（图2E、F和G）相较于Sham组，AD组大鼠血清中SOD与GSH-Px活性明显降低（p<0.01），而MDA含量显著升高（p<0.01）。结果表明，Aβ25 - 35的注射可能加剧了AD大鼠的氧化损伤。而在SCP2的干预下，血清中GSH-Px和SOD活性显著回升，MDA含量明显降低（p<0.01）。SCP H在提升GSH-Px活性与降低MDA含量方面表现出色，但对SOD活性影响有限。值得注意的是，SCP L组仅在MDA水平上有所改善，而对GSH-Px和SOD活性影响不显著。由此可见，研究者推测SCP2可能通过减轻AD大鼠的氧化应激损伤，发挥其潜在的神经保护作用。这一发现对于进一步理解AD的发病机制以及开发新型治疗策略具有重要意义。SCP和SCP2对Aβ25 - 35致AD大鼠Aβ沉积的影响
Aβ的产生和沉积在AD的进程中起着举足轻重的作用，其可导致神经源性纤维缠结、氧化应激以及突触功能障碍等多种病理现象。通过免疫组织化学研究的图示（图3）可见，与AD组相较，Sham组的神经元排列紧密，并未出现显著的Aβ沉积现象。而在AD组中，神经元则呈现出明显的黄色Aβ沉积的形态学改变。在采用SCP H和SCP2进行干预后，Aβ沉积的现象得到了显著缓解，但SCP L并未能发挥出减少Aβ沉积的效果。据此，SCP2能够有效抑制Aβ的沉积，从而改善大鼠的认知功能。
图3 免疫组化检测海马组织中Aβ的表达
血清和尿代谢情况
为了深入探究不同组别间的代谢差异，研究采用了严谨的多变量统计分析方法。首先，通过主成分分析（PCA），描绘了各组间代谢谱变化的宏观图景。正离子和负离子模式下的尿液与血清样本PCA评分图清晰展示了质控样品的紧密聚集，这充分证明了整个分析过程的稳定性和可靠性（图4）。此外，AD组与Sham组之间呈现出明显的分离趋势，进一步证实了两组间代谢物具有显著差异。尤其是，在SCP和SCP2的干预下，SCP和SCP2组的结果与Sham组相近，这表明SCP和SCP2具有改善Aβ25 - 35诱导的代谢紊乱的潜力。图4 来源于负离子模式（A和C）和正离子模式（B和D）中的血清和尿液代谢曲线的PCA评分图
潜在生物标志物的鉴定
经过精确的m/z和MS/MS片段与现有参考标准或在线数据库（HMDB和METLIN）中的代谢产物信息比对，研究成功识别了潜在的生物标志物。以血清中负离子（tR=7.82min，m/z=279.2320）为例，研究者详细解析了生物标志物的鉴定过程。在7.82分钟时，研究观察到m/z为279.2320的提取离子色谱图（EIC），在MS/MS波谱中产生了m/z为[m−H]− 279.2320、[m−H−H2O]−261.2213、[m–H−H2O−CO]−233.2235和59.0266（C2H4O2）的碎片离子（碰撞能量为20V）。结合其保留时间和碎片信息，通过与参考物质和在线数据库的比对，最终确认该物质为亚油酸。为了直观展示各组之间代谢物的变化趋势，研究利用热图对血清和尿液样本中的代谢物变化进行了可视化处理（图5A、B）。结果显示，AD组与假手术组之间的代谢产物存在显著差异。然而，经过SCP和SCP2的干预后，代谢产物的水平得到了明显的恢复。图5 血清（A）和尿液（B）中差异代谢物的热图
研究结果显示，SCP2能有效改善Aβ25 - 35诱导的AD大鼠学习记忆障碍，减轻氧化应激，减少海马中Aβ沉积。这些数据为SCP2治疗AD的机制提供了新的见解，并有助于进一步研究其结构和活性。Fu J, Li J, Sun Y, Liu S, Song F, Liu Z. An integrated study on the comprehensive mechanism of Schisandra chinensis polysaccharides mitigating Alzheimer's disease in rats using a UPLC-Q-TOF-MS based serum and urine metabolomics strategy. Food Funct. 2023 Jan 23;14(2):734-745. doi: 10.1039/d2fo02842e
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