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Biomedicine and pharmacotherapy

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The therapeutic effect of Zhenbao pills on behavioral changes in zebrafish caused by aluminum chloride - 26/02/23

Doi : 10.1016/j.biopha.2023.114399 
Hongsong Chen a, 1, Huilei Li b, ⁎, 1 , Xiaoyu Yin c, Yuanyuan Liu a, Tengdan Zhang a, Hui Wu a, Guiying Kang a, Yongli Yu d, Meirong Bai e, Liming Bao e, Jingfeng Yang a, Wu Dong a, ⁎
a Inner Mongolia Key Laboratory of Toxicant Monitoring and Toxicology, College of Animal Science and Technology, Inner Mongolia Minzu University, Tongliao, Inner Mongolia 028000, China 
b Affiliated Hospital of Inner Mongolia Minzu University, Tongliao, Inner Mongolia 028000, China 
c Graduate School of Engineering, Muroran Institute of Technology, Muroran 050-8585, Japan 
d College of Life Science and Food Science, Inner Mongolia Minzu University, Tongliao 028000, China 
e Key Laboratory of Mongolian Medicine Research and Development Engineering, Ministry of Education, The Medical College of Inner Mongolia Minzu University, 028000 Tongliao, Inner Mongolia, China 

⁎Corresponding authors.

Abstract

Zhenbao pill (ZBP) is a type of traditional Mongolian medicine that contains 241 ingredients such as flavonoids, anthraquinones, triterpenoids, sterols, and Calculus bovis, which are mainly used for treating neurological diseases in clinical practice. In this study, we established an Alzheimer’s disease (AD)-mimetic symptomatic zebrafish model by AlCl3 treatment and investigated the therapeutic effect of ZBP on the AD-mimetic zebrafish model. The results revealed that AlCl3 treatment led to behavioral impairment, induced apoptotic cell (body) in the brain, increased acetylcholinesterase (AChE) activity, and decreased the ACh content in zebrafish. After treatment with ZBP, 16 μg/mL ZBP could alleviate the behavioral disorder of zebrafish larvae. This effect was found superior to the effect of the cholinesterase inhibitor donepezil hydrochloride. The analysis of transcriptomics data revealed that ZBP mainly acted on apoptosis, the p53 signaling pathway, and the enrichment of the AChE-associated pathway. Furthermore, the overexpression of AChE RNA produced similar AD-mimetic disorders, whereas AChE-gene knockdown (AChE-MO) decreased the AChE activity and alleviated the AD-mimetic symptoms. These results suggested that ZBP is a potential cholinergic-enhancing drug, which can be used for the treatment of AD in the future.

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Graphical Abstract




ga1

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Highlights

•
ZBP inhibited AlCl3-induced dyskinesia in zebrafish larvae.
•
ZBP-reduced apoptosis bodies in the brain of zebrafish larvae caused by AlCl3.
•
AlCl3-induced AChE mRNA expression and AChE activity in zebrafish larvae.
•
AChE-gene knockdown inhibited AlCl3-induced dyskinesia and apoptosis.
•
ZBP rescues dyskinesia via inhibition of AChE in zebrafish larvae.

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Keywords : Alzheimer's disease, Zhenbao pill, Zebrafish, Apoptosis, Acetylcholinesterase


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