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目的:脑为“元神之府”,主宰人体的生命活动,是精神、意识、思维活动的枢纽。气血调和,清气上荣于脑,脑窍通利,脑髓充盈,大脑才能发挥正常的生理功能。中医临床发现,气虚证患者气血无力上荣脑髓,髓海失养,容易出现神疲乏力、情感、记忆和认知功能等障碍,补中益气汤作为补气剂的代表方,能够通过益气升阳、补中健脾,起到对上述症状的改善作用。目前,补中益气汤改善神经系统相关症状的作用机制和分子靶点的研究较少,需要对其进行进一步研究。现代研究认为线粒体是人体的“能量工厂”,也是大脑供能的主要来源。课题组前期动物实验发现,脾气虚证大鼠伴有明显的认知功能障碍症状,并存在神经元氧化损伤加重以及线粒体形态和功能改变的异常现象;补中益气汤通过补气作用,改善线粒体氧化磷酸化功能,减少氧自由基的产生,减轻神经元氧化损伤,可能是补中益气汤改善大脑认知功能障碍的分子机制之一。因此,本研究制备了 PC12细胞氧化损伤模型,通过观察补中益气汤对线粒体功能、形态和相关抗氧化通路的作用,从细胞层面进一步探讨补中益气汤改善认知功能障碍的分子机制,并通过拆方的方式,观察补中益气汤中益气升阳药物的升提特性对神经元的影响,以期揭示中医“补气”的现代生物学实质。方法:1利用H2O2制备PC12细胞损伤模型。设置100、200、400、800 μM H2O2浓度组,通过CCK-8检测细胞活性,观察细胞线粒体形态等筛选出合适的H2O2浓度,制备PC12细胞氧化损伤模型。2观察补中益气汤及其拆方对PC12细胞氧化损伤模型线粒体形态和功能的影响。设置正常组、模型组、达纳康组、拆方1组、拆方2组和补中益气汤组;CCK-8法检测细胞活性,Mito-Red荧光探针观察各组细胞线粒体形态和网络结构变化,JC-1检测各组细胞线粒体膜电位,比色法检测各组细胞线粒体呼吸链复合物Ⅰ-Ⅳ活性和ATP含量。3观察补中益气汤及其拆方对PC12细胞氧化损伤模型SIRT3/MnSOD/OGG1通路及mtDNA氧化损伤的影响。细胞分组同上,通过Westen Blot检测各组细胞SIRT3、MnSOD和OGG1蛋白水平,ELISA法检测8-羟基脱氧鸟苷（8-OHdG）含量,荧光探针标记法检测细胞ROS水平。结果:1制备了 H2O2诱导的PC12氧化损伤模型:100 μM浓度H2O2作用PC12细胞3小时,可使细胞活性下降、线粒体形态改变,网状结构破碎,造成细胞线粒体氧化损伤,由此确定该浓度为制备模型的最佳浓度。2补中益气汤及其拆方可有效改善PC12氧化损伤模型线粒体形态和功能异常:首先,筛选出16 mg/mL作为补中益气汤的最佳给药浓度。CCK-8检测结果显示,补中益气汤及其拆方可显著改善氧化损伤PC12细胞的线粒体活性;荧光显微镜下观察发现,造模后PC12细胞线粒体数量较少,网络结构松散,呈点状分布,补中益气汤及其两个拆方组细胞线粒体丰度提高,点状线粒体和管状线粒体明显减少,提示线粒体网络结构有所改善;通过各组线粒体网络平均分支数和平均分支长度定量分析,显示补中益气汤组优于两个拆方组（P＜0.001）。流式细胞仪通过检测JC-1聚合物和JC-1单体荧光强度,提示与模型组相比,各治疗组线粒体膜电位均提高;线粒体呼吸链复合物Ⅰ-Ⅳ活性和ATP含量检测结果显示,与正常组相比,模型组细胞呼吸链复合物Ⅰ-Ⅳ活性和ATP含量均显著下降（P＜0.001）;与模型组相比,各给药组线粒体呼吸链复合物Ⅰ-Ⅳ活性和ATP含量均提高（P＜0.05,P＜0.01,P＜0.001）,其中补中益气汤全方组呼吸链复合物Ⅰ和Ⅳ含量高于拆方2组（P＜0.05）,两拆方组4个呼吸链复合物活性和ATP含量没有统计学差异。3补中益气汤及其拆方可调节SIRT3/MnSOD/OGG1通路,减轻mtDNA的氧化损伤:Westen Blot检测结果显示,与正常组相比,模型组细胞SIRT3、OGG1蛋白表达水平显著降低、MnSOD乙酰化水平显著升高（P＜0.001）;与模型组相比,补中益气汤及其拆方可显著上调SIRT3、OGG1表达,降低MnSOD乙酰化水平（P＜0.01,P＜0.001）,三个中药组相比,补中益气汤组细胞SIRT3蛋白含量高于拆方2组（P＜0.05）,在降低MnSOD乙酰化和上调OGG1表达方面优于两个拆方组;8-OHdG和ROS含量检测结果显示:模型组细胞8-OHdG和ROS含量明显升高（P＜0.001）,与模型组相比,各治疗组细胞ROS和线粒体8-OHdG含量均下降（P＜0.001）,补中益气汤全方组效果优于拆方1和拆方2组（P＜0.001）,两拆方组之间没有统计学差异。结论:1补中益气汤可有效改善H2O2诱导的PC12细胞线粒体形态和功能损伤,提示抗氧化损伤和保护线粒体功能,可能是该方发挥神经保护作用的内在机制之一,从细胞层面为中医“补气”治疗改善气虚证的认知功能下降提供了实验依据;同时也为中医“气”与线粒体的关系提供进一步的实验佐证。2补中益气汤通过调节SIRT3/MnSOD/OGG1通路,增强抗氧化功能,降低细胞ROS含量,减轻mtDNA的氧化损伤,这可能是该复方改善线粒体氧化损伤的分子靶点之一。3补中益气汤全方对线粒体网络结构的改善、呼吸链功能的提高和抗氧化损伤信号通路调节方面均优于2个拆方,显示了中药组方配伍发挥整合调节的治疗优势。