Resumen del estudio (inglés)
OBJECTIVE: Alzheimer's disease (AD) progression involves cerebral microvascular endothelial cell senescence induced by brain hypoperfusion, which contributes to blood-brain barrier (BBB) dysfunction. While Notch1 signaling is known to exacerbate endothelial senescence and neuroinflammation via vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1), the mechanism by which it mediates hypoxia-induced endothelial aging in AD remains unclear. Furthermore, although Astragaloside IV (AS-IV) has been shown to alleviate cerebral hypoperfusion in AD, whether it acts by directly modulating the Notch1/VCAM-1 axis is unknown. This study aimed to determine whether AS-IV mitigates endothelial senescence and AD pathology by modulating the Notch1/VCAM-1 pathway. METHODS: Transcriptomic analysis of AD patient data and network pharmacology identified NOTCH1 as a key target. Molecular docking and 100-ns molecular dynamics simulations (using Desmond) characterized AS-IV-Notch1 interactions. Human brain microvascular endothelial cells (HBMECs) were subjected to hypoxia-reoxygenation (HR) to model AD-associated hypoperfusion. Cells were treated with AS-IV (25, 50, or 100 μM) or N-acetylcysteine (NAC) as a positive antioxidant control. Notch1 signaling was experimentally modulated using a recombinant decoy receptor to simulate signaling blockade, creating a contrast with HR-induced overactivation. Assessments included CCK-8 assays, MDA and ROS detection, qPCR, and Western blotting. RESULTS: NOTCH1 expression was upregulated in AD patients. Molecular docking and dynamics simulations predicted a stable binding mode between AS-IV and Notch1. HR exposure significantly increased oxidative stress and upregulated senescence markers (p16, p21, and p53), proinflammatory senescence-associated secretory phenotype (SASP) factors (IL-6, IL-1β, and TNF-α), and Notch1/VCAM-1 expression. Conversely, AS-IV treatment improved cell viability, reduced oxidative stress (with efficacy comparable to NAC), and downregulated Notch1/VCAM-1, senescence, and SASP markers. Notably, perturbing Notch signaling, either through HR-induced overactivation or decoy receptor-mediated blockade, exacerbated the senescent phenotype. Importantly, AS-IV co-treatment effectively rescued cellular damage induced by both forms of Notch pathway dysregulation. CONCLUSION: AS-IV alleviates HR-induced endothelial senescence by modulating the Notch1/VCAM-1 axis. Our data suggest that AS-IV does not merely inhibit Notch1 but acts by modulating its signaling toward a protective equilibrium, thereby attenuating endothelial senescence and inflammation associated with the restoration of Notch1/VCAM-1 signaling balance. These findings highlight the potential of AS-IV as a therapeutic candidate for AD vascular pathology. Copyright © 2026 Huang, Zhou and Ling. DOI: 10.3389/fnagi.2026.1855522 PMCID: PMC13561900
Traducción al español (IA · NME)
OBJETIVO: La progresión de la enfermedad de Alzheimer (EA) implica la senescencia de las células endoteliales microvasculares cerebrales inducida por la hipoperfusión cerebral, lo que contribuye a la disfunción de la barrera hematoencefálica (BHE). Aunque se sabe que la señalización de Notch1 exacerba la senescencia endotelial y la neuroinflamación a través de la molécula de adhesión celular vascular-1 (VCAM-1), el mecanismo por el cual media el envejecimiento endotelial inducido por hipoxia en la EA sigue sin estar claro. Además, aunque se ha demostrado que el Astragalósido IV (AS-IV) alivia la hipoperfusión cerebral en la EA, se desconoce si actúa modulando directamente el eje Notch1/VCAM-1. Este estudio tuvo como objetivo determinar si el AS-IV mitiga la senescencia endotelial y la patología de la EA modulando la vía Notch1/VCAM-1.
MÉTODOS: El análisis transcriptómico de datos de pacientes con EA y la farmacología de redes identificaron a NOTCH1 como un objetivo clave. El acoplamiento molecular y las simulaciones de dinámica molecular de 100 ns (utilizando Desmond) caracterizaron las interacciones AS-IV-Notch1. Las células endoteliales microvasculares cerebrales humanas (HBMECs) fueron sometidas a hipoxia-reoxigenación (HR) para modelar la hipoperfusión asociada a la EA. Las células fueron tratadas con AS-IV (25, 50 o 100 μM) o N-acetilcisteína (NAC) como control antioxidante positivo. La señalización de Notch1 fue modulada experimentalmente utilizando un receptor señuelo recombinante para simular el bloqueo de la señalización, creando un contraste con la sobreactivación inducida por HR. Las evaluaciones incluyeron ensayos CCK-8, detección de MDA y ROS, qPCR y Western blotting.
RESULTADOS: La expresión de NOTCH1 estaba regulada al alza en pacientes con EA. El acoplamiento molecular y las simulaciones de dinámica predijeron un modo de unión estable entre AS-IV y Notch1. La exposición a HR aumentó significativamente el estrés oxidativo y reguló al alza los marcadores de senescencia (p16, p21 y p53), los factores proinflamatorios del fenotipo secretor asociado a la senescencia (SASP) (IL-6, IL-1β y TNF-α), y la expresión de Notch1/VCAM-1. Por el contrario, el tratamiento con AS-IV mejoró la viabilidad celular, redujo el estrés oxidativo (con una eficacia comparable a la NAC) y reguló a la baja los marcadores de Notch1/VCAM-1, senescencia y SASP. Notablemente, la perturbación de la señalización de Notch, ya sea a través de la sobreactivación inducida por HR o el bloqueo mediado por el receptor señuelo, exacerbó el fenotipo senescente. Es importante destacar que el co-tratamiento con AS-IV rescató eficazmente el daño celular inducido por ambas formas de disfunción de la vía Notch.
CONCLUSIÓN: El AS-IV alivia la senescencia endotelial inducida por HR modulando el eje Notch1/VCAM-1. Nuestros datos sugieren que el AS-IV no solo inhibe Notch1, sino que actúa modulando su señalización hacia un equilibrio protector, atenuando así la senescencia endotelial y la inflamación asociadas con la restauración del equilibrio de la señalización Notch1/VCAM-1. Estos hallazgos destacan el potencial del AS-IV como candidato terapéutico para la patología vascular de la EA. Derechos de autor © 2026 Huang, Zhou y Ling. DOI: 10.3389/fnagi.2026.1855522 PMCID: PMC13561900
Traducción automática para apoyo de lectura. Para uso clínico recomendamos consultar el texto original publicado.
Detalles bibliográficos
- Autores: Huang D, Zhou R, Ling J
- Publicado en: Frontiers in aging neuroscience
- PMID: 42729321
- DOI: 10.3389/fnagi.2026.1855522
