绿原酸抗认知障碍功能与机理研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:iceman923
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
认知障碍是影响老年人健康和生活质量的重要因素,其中阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease,AD)是引起认知障碍最常见的疾病。β淀粉样蛋白(amyloidβ,Aβ)聚集形成的Aβ斑块和过度磷酸化的微管相关蛋白τ(hyperphosphorylation of microtubule-associated proteinτ,p-tau)被认为是导致AD发生和发展的两个关键分子。研究表明由tau过度磷酸化引起的突触变性和轴突运输障碍会加剧AD的认知损害,并且这种作用与Aβ的积累无关。龙生蛭胶囊(Longshengzhi capsule,LSZ)是临床上用于治疗心脑血管疾病的传统中成药,同时对血管性神经损伤也具有良好的治疗效果,但LSZ是否对AD具有改善作用尚不明确。因此,我们首先在构建的AD检测平台中,探究LSZ在神经元细胞和过表达淀粉样蛋白前体蛋白(amyloid protein processer,APP)瑞典突变(APPswe)和早老素1(Presenilin,PS1)突变(Delta E9)的APP/PS1双转基因AD模型小鼠中改善AD样认知障碍的作用机制。其次,我们通过对LSZ的十二种药物组分的化学成分调研发现,LSZ中的多种药食同源组分如黄芪、当归和桃仁中均含有绿原酸(chlorogenic acid,CGA)。绿原酸广泛存在于多种可食性植物中,具有治疗代谢性疾病和神经退行性疾病的潜力,但对其相关分子机制的研究依然甚少。因此,我们对绿原酸的神经保护作用与分子机制进行了深入研究,包括以下四个部分。LSZ通过降低氧化应激和炎症改善APP/PS1小鼠的AD样认知障碍。在体外实验中,我们检测到在海马神经元细胞系HT-22细胞中,龙生蛭醇提物(LSZ ethanol extract solution,LSZ-EES)能显著改善L-谷氨酸(L-glutamic acid,L-Glu)诱导的氧化应激、细胞凋亡以及炎症因子表达,阻断fas细胞表面死亡受体(fas cell surface death receptor,FAS)途径,从而有效抑制细胞凋亡。在体内实验中,我们发现LSZ显著改善了APP/PS1模型小鼠的认知障碍和脑内的细胞凋亡,增加了抗氧化因子的表达,抑制Aβ的沉积,并通过降低小胶质细胞炎症抑制tau的过度磷酸化。绿原酸通过FGF21抑制tau的过度磷酸化。我们检测了LSZ中绿原酸的相对含量,并在体外实验中发现绿原酸与LES-EES对p-tau的抑制程度相似,表明绿原酸是LSZ抗AD活性的重要成分。在进一步的研究中,在人源神经母细胞瘤细胞系Sh-Sy5y细胞和HT-22细胞中,我们发现绿原酸能显著地抑制由氯化铝(aluminium chloride,Al Cl3)或L-Glu诱导的p-tau水平;绿原酸同时刺激神经细胞和肝细胞中FGF21表达、神经细胞FGF受体(FGF receptor,FGFR)复合物FGFR1/β-Klotho的表达。此外,绿原酸能够激活蛋白激酶B(proteinkinase B,AKT)的磷酸化,增加其对GSK3β的磷酸化,由于磷酸化的GSK3β(p-GSK3β)为其非活性状态,从而减少了GSK3β对tau的磷酸化。在阻断神经细胞FGFRs或沉默FGF21表达条件下,我们发现绿原酸对神经细胞p-tau或下游激酶的抑制作用被减弱,表明绿原酸主要是通过刺激FGF21表达,改善tau的磷酸化与病理作用,从而发挥神经保护作用。绿原酸通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体α(peroxisome proliferators-activated receptorα,PPARα)在转录水平上调控FGF21表达。我们进一步探究绿原酸刺激FGF21表达的分子机制,结果表明在肝细胞和神经细胞中,绿原酸同时促进调控FGF21表达的转录因子PPARα的表达和核转移。此外,通过对PPARα蛋白表达的抑制和FGF21启动子中PPARα感应元件(PPRE)位点的突变,我们进一步证明了绿原酸通过上调PPARα转录活性而促进FGF21表达。绿原酸通过FGF21改善AD模型小鼠的认知障碍。在体内实验中,我们采用Al Cl3灌胃联合D-半乳糖(D-galactose,D-gal)腹腔注射方法诱导野生型小鼠AD发生。Al Cl3/D-gal联用在加速小鼠衰老的同时对小鼠产生神经毒性。与APP/PS1转基因小鼠相比,Al Cl3/D-gal所产生的病变更接近人类AD的形成,在小鼠脑内同时形成Aβ沉积和神经纤维缠结(neurofibrillary tangles,NFTs)这两种典型的似人类AD的病理改变。在造模的同时,我们对小鼠进行绿原酸干预。我们发现Al Cl3/D-gal降低了小鼠的认知能力,增加了p-tau水平,同时增加p-AKT、p-GSK3β和β-Klotho的表达、改变FGF21和p-FGFR1的共定位。绿原酸干预能明显拮抗Al Cl3/D-gal诱导上述的变化。但在FGF21敲除(FGF21-/-)小鼠中,上述绿原酸的改善作用被明显消弱。因此,绿原酸通过激活FGF21改善AD模型小鼠的tau病理,缓解其认知障碍。综上所述,我们发现绿原酸通过对FGF21信号通路的激活降低tau蛋白激酶的活性,减少p-tau的产生,从而改善AD小鼠的认知障碍。我们的研究也表明通过体内绿原酸的补充能有效预防或延缓衰老相关神经退行性疾病的发生发展。
其他文献
<正>随着我国证券市场的不断成熟与完善,2005年修订的《中华人民共和国证券法》(以下简称《证券法》)一改以往禁止融资融券的态度,为我国推行融资融券奠定了法律基础。但是修订后的《证券法》仍然存在许多不完善之处,尤其是对于融资融券,《证券法》缺位严重,仅有数条,与当前融资融券业务的发展趋势相比显得过于简单和粗糙。通过回顾我国融
会议
小麦醇溶蛋白(Gliadin)是一种以小麦面筋蛋白为原料提取得到的天然贮藏蛋白,具有两亲性,可以通过自组装形成绿色无毒、生物可及性高的纳米粒子稳定剂,用于制备Pickering乳液。单一的小麦醇溶蛋白纳米粒子作为Pickering乳液稳定剂易受外界因素影响而发生聚集,理化稳定性不佳,限制了其在功能性食品和制药领域的应用。本研究利用可溶性大豆多糖(SSPS)稳定小麦醇溶蛋白纳米粒子,用形成的复合纳米
学位
世界人口增加以及农业和工业化活动的加剧加速了土壤和环境的重金属污染。重金属镉(Cd)是最常见的重金属污染物之一,可通过土壤,水和空气进入食物链,造成食物污染,最终对人类健康造成严重的威胁。植物基因修复工程技术是有效解决土壤重金属污染的途径之一,可从源头上控制农产品食品安全,而植物修复技术获得成功的关键在于鉴定植物Cd耐受基因并阐明其作用机理。本研究通过正向遗传学途径、生理生化及分子生物学方法发现了
学位
铁(Fe)是动植物及人类所必需的微量营养元素。植物性食物是人类获得Fe营养的主要来源之一,因此,发掘植物中调节Fe代谢的关键基因并阐明其作用机制对于粮食作物的育种及改良具有重要的理论意义和潜在应用价值,为食品营养的研发提供理论基础和技术途径。本研究通过分子生物学和遗传学方法,研究了MYB4和MNB1基因调控植物Fe稳态的作用机制,并在番茄缺Fe耐受型品种筛选上进行利用。主要研究结果如下:(1)为鉴
学位
植物次生代谢产物中的萜类物质因其缩合程度和衍生修饰不同而呈现结构差异性及生物活性多样性,尤其在植物与环境相互作用中发挥功能。其中,四萜类胡萝卜素和含有二萜侧链的叶绿素,在光合作用、抗氧化等方面具有不可替代的重要作用,也是植物的主要呈色物质。这些呈色物质在植物不同组织中的合成积累与含量差异,诱导授粉和传播动物的行为,也赋予植物园艺观赏性。万寿菊(Tagetes erecta L.)因其花色绚丽多变,
学位
近年来,植物基人造肉的发展面临着产品肉香味不逼真、香气持久稳定性较弱的行业难题。美拉德反应(MR)是制备热反应肉味香精的重要方式,主要采用动物源蛋白水解物、动物脂肪、氨基酸及还原糖等反应前体,这不符合植物人造肉使用植物原料的生产理念。因此,对于优质的植物性肉味风味产物的需求变得更加迫切。围绕这一问题,本论文以豆粕为原料,对肉味美拉德反应产物制备的关键加工条件、食用安全性以及肠道益生作用进行探究。接
学位
本研究中使用的长根静灰球(Bovistella radicata(Mont.)Pat)是马勃的一种,幼嫩时可食用,成熟后可入药,民间常用其治疗足癣,因此是一种典型的食药用真菌。足癣主要是由足部致病真菌感染引起的浅表性皮肤病,严重影响人们的日常生活。近年来,治疗足癣的药物层出不穷且主要为化学治疗药物,但长期大量使用会出现耐药性,真菌耐药性已成为威胁人体健康和安全的临床现象。从天然植物或微生物中获得的
学位
溃疡性结肠炎(UC)发病率呈逐年上升的趋势,严重威胁人类健康,已成为全球性公共卫生问题。研究食源性功能因子改善UC对于开发预防和治疗肠道疾病的功能性食品具有重要意义。流苏石斛隶属兰科石斛属,具有清热、生津、滋阴、养胃的功效。现代药理学研究表明,多糖作为石斛属植物中的主要活性成分,在预防和改善UC方面发挥着潜在益处,但其作用机制尚不清楚。本论文将以化学结构明确且具有免疫调节活性的流苏石斛多糖(cDF
学位
欠驱动机械系统是指一类系统的独立控制变量个数小于系统自由度个数的高度非线性机械系统,其作为机械系统的一个分支,广泛存在于交通、工程机械,机器人等领域中。因此,对欠驱动机械系统相关控制理论的研究一直是学界的研究热点。虽然目前学界已经针对欠驱动机械系统提出了大量的控制方法和理论,但是仍然存在以下不足:(1)当前控制方法在处理欠驱动机械系统二阶非完整被动约束时,需要对系统动力学方程进行转换或者构造额外的
学位
驱动桥作为汽车传动系统的重要总成,是汽车主要振动噪声源之一,对整车NVH性能有直接影响。国内外学者围绕驱动桥减振降噪开展了大量研究,并已取得了一系列重要成果进展。但在驱动桥的准双曲面齿轮复杂齿面加工方法设计优化、加工要素对齿轮副啮合特性及其振动噪声的影响、多源激励工况下传动系统动态性能、成本及低噪声市场需求约束下齿面修形优化方法、驱动桥壳体动态响应特性优化策略以及润滑条件对准双曲面齿轮噪声的影响等
学位