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目的:探讨蛹虫草蛋白提取物(Cordyceps militaris Protein Extract,CMPE)的抗衰老作用及其相关机制。方法:采用硫酸铵沉淀法制备CMPE;利用DPPH、超氧阴离子自由基、羟基自由基清除活性评价CMPE的体外抗氧化能力;建立D-半乳糖(D-Galactose,D-Gal,800mM)诱导小鼠胚胎成纤维细胞(NIH/3T3)衰老模型,MTT法检测CMPE对NIH/3T3细胞的增殖能力;通过β-半乳糖苷酶染色法对衰老细胞进行染色,通过分光光度法分析测定NIH/3T3细胞内超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)水平、过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性及活性氧(reactive oxygen species,ROS)活性;采用RT-PCR法检测NIH/3T3细胞中Nrf2、GCLM、NQO1、GCLC、P53、P16、P21、CDK4、Cyclin D1 mRNA表达水平;利用D-Gal诱导小鼠衰老模型,将ICR小鼠按照随机分组法分成4组,CON组(双蒸水灌胃,生理盐水进行皮下注射);MOD组(双蒸水灌胃,400 mg·kg-11 D-Gal皮下注射);PC组(800 mg·kg-1吡拉西坦灌胃,400 mg·kg-11 D-Gal皮下注射);CMPE组(800 mg·kg-11 CMPE灌胃,400mg·kg-11 D-Gal皮下注射),连续10 w后进行小鼠避暗、跳台和Morris水迷宫行为学实验;通过分光光度法分析小鼠脑组织中SOD、CAT、MDA、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)及8-羟基脱氧鸟苷(8-hydroxy-2deoxygu-anosine,8-OHdG)水平,通过ELISA法检测衰老小鼠血清中炎症因子白介素-6(interleukin-6,IL-6)和肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor,TNF-α)水平;HE染色法对小鼠脑组织海马区进行病理学观察,通过双免疫荧光标记法观察小鼠齿状回新增殖神经细胞情况;通过RT-PCR法检测小鼠脑组织中Nrf2、GCLM、NQO1、GCLC、P53、P16、P21、CDK4、Cyclin D1 mRNA表达水平。结果:CMPE对DPPH、超氧阴离子自由基和羟基自由基最大清除率分别达到76.16%、75.14%和66.80%;MOD组中NIH/3T3细胞存活率为67.1%(p<0.01),CMPE(100μg/mL)预处理后细胞存活率为97.23%(p<0.01);与MOD组相比,CMPE可以显著提高NIH/3T3细胞中SOD(p<0.05)、CAT(p<0.05)活性,并降低MDA(p<0.01)及ROS(p<0.05)水平;与MOD组相比,CMPE组GCLC、NQO1、GCLM的mRNA表达显著升高(p<0.05),CMPE组P53、P21 mRNA表达水平显著减少(p<0.05),CMPE组cyclin D1、CDK4 mRNA表达水平显著升高(p<0.05);衰老模型小鼠行为学结果表明:跳台实验,跳台潜伏期明显延长(p<0.05),错误次数显著减少(p<0.05)。避暗实验,避暗潜伏期明显延长(p<0.01),错误次数显著减少(p<0.05)。Morris水迷宫实验,与MOD组相比,CMPE组小鼠定位航行潜伏期明显缩短(p<0.05);与MOD组相比,CMPE可以显著提高脑组织SOD(p<0.05)、GSH-Px(p<0.01)及CAT(p<0.05)水平,降低脑组织的MDA(p<0.05)含量,与MOD组相比,CMPE能够减少脑组织8-OHdG(p<0.01)的生成及降低小鼠血清中炎症因子IL-6(p<0.01)和TNF-α(p<0.01)水平;与MOD组相比,CMPE组神经元的形态和数量得到显著改善;与MOD组相比,CMPE显著上调Brdu/NeuN双标阳性细胞数(p<0.01),与MOD组相比,CMPE组脑组织Nrf2、NQO1、GCLC、GCLM mRNA表达水平显著升高(p<0.05),CMPE组脑组织P53、P21 mRNA表达水平显著减少(p<0.05);CMPE组脑组织cyclin D1、CDK4、mRNA表达水平显著升高(p<0.01)。结论:制备的CMPE具有明显的体外抗氧化活性;CMPE具有抗衰老作用,可能是通过下调P53/P21信号通路相关基因的表达并激活抗氧化相关信号通路Nrf2-ARE关键基因的表达来实现的。