人参肽的神经保护及抗阿尔兹海默症研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:leijugui
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
阿尔兹海默症(Alzheimer’s disease,AD)是一种进展缓慢的神经退行性疾病。大量研究表明,氧化应激在AD的发生发展中起着重要的作用。机体在正常代谢过程中会产生的少量自由基和活性氧可以与机体的抗氧化酶系统及非酶类抗氧化因子相互协调,维持体内氧化与抗氧化水平的平衡,然而,一旦ROS的水平超出了细胞的抗氧化能力,氧化应激就会发生。由于神经元需要消耗大量的氧气且抗氧化剂水平相对较低,更容易受到氧化应激的直接损伤。氧化应激可以促进Aβ聚集和tau蛋白磷酸化,从而形成淀粉样斑块和神经纤维缠结,导致神经元细胞死亡和进一步的氧化应激。因此使用抗氧化剂,维持神经元细胞内的氧化还原稳态也是治疗阿尔兹海默症的有效方式。由于合成的抗氧化剂存在副作用,寻找天然的抗氧化剂成为近年来的研究热点。其中,生物活性肽以生物安全性高、免疫原性低、易于合成及具有抗氧化功能等多种优势引起了人们的广泛关注。人参肽是从人参或人参蛋白分解产物中获得的具有生物功能的肽段,在抗氧化、抗炎和免疫调节等方面具有重要作用,因此,它不仅可以作为抗氧化剂还可以作为治疗或辅助治疗手段延缓疾病的发展。基于以上研究,我们利用酶解法制备了人参肽混合物(Ginseng fibrous root enzymatic hydrolysate,GFREH),系统地研究了其神经保护作用及机制,然后分离了人参肽单体,在细胞和线虫模型中探究了单体肽对阿尔兹海默症的作用。主要研究内容有:首先利用酶解法制备了GFREH,并检测了GFREH中多肽的分子量分布,采用自由基清除实验和线虫氧化应激模型,研究了GFREH在体内外的抗氧化效果。结果显示GFREH中大约70%的多肽分子量小于2000 Da。体外抗氧化实验结果表明GFREH对ABTS、DPPH、超氧阴离子和羟自由基具有良好的清除能力。此外,它提高了氧化应激条件下线虫的存活率,降低了线虫体内的ROS水平,上调了抗氧化酶SOD的表达,降低了脂肪和脂褐素的积累,延长了线虫寿命,这说明GFREH具有良好的抗氧化能力。接下来我们以神经母瘤细胞(SH-SY5Y细胞)建立细胞氧化损伤模型,探究了GFREH在神经细胞氧化损伤中的保护作用及机制。结果表明,与L-Glu诱导的模型组相比,GFREH预处理显著提高了细胞活力,抑制了Ca2+内流,改善了线粒体功能损伤,降低了活性氧(ROS)的积累,减少了细胞凋亡。此外,与单独给药L-Glu的细胞相比,GFREH上调了核转录因子相关因子(Nrf2)和血红素氧化酶1(HO1)的表达,增强了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性,并下调了Keap1的表达,抑制了细胞内乳酸脱氢酶(LDH)的释放和丙二醛(MDA)的合成。以上实验结果表明,GFREH可以通过激活Nrf2/Keap1信号通路,减轻由L-Glu诱导的氧化损伤。为了进一步探究GFREH中多肽的抗氧化和神经保护作用,本研究对GFREH进一步分离鉴定,制备了人参肽单体Ile-Thr-Gly-Tyr-Ala-Pro(ITGYAP)、Leu-Thr-Gly-Tyr-Ala-Pro(LTGYAP)、Ile-Thr-Gly-Tyr-Pro-Ala(ITGYPA)、Leu-Thr-Gly-Tyr-Pro-Ala(LTGYPA)。并在细胞模型和线虫模型中,探究了人参肽单体在AD中作用。在AD细胞模型中,与单独给药Aβ1-42寡聚体的细胞相比,四种人参肽单体均改善了细胞内的Ca2+稳态,提高了线粒体的膜电位,降低了细胞内的氧化应激水平,抑制了细胞凋亡。Th T染色实验中,人参肽处理组的荧光强度明显低于Aβ1-42单独培养组,说明四种人参肽单体可以抑制Aβ1-42的体外聚集。在AD线虫模型中,ITGYAP、LTGYAP、ITGYPA、LTGYPA能够显著延缓线虫瘫痪,降低体内ROS含量,改善线虫健康状况,延长线虫寿命,降低线虫体内β淀粉样蛋白的积累。此外,分子对接模拟表明人参肽单体可以通过分子间氢键和疏水相互作用与Aβ1-42结合。综上所述,人参肽在体内外均具有良好的抗氧化效果,可以通过激活Nrf2/Keap1信号通路,发挥抗氧化作用和对神经细胞损伤的保护作用。本研究分离的人参肽单体ITGYAP、LTGYAP、ITGYPA、LTGYPA可以抑制Aβ的体内外聚集,改善AD的症状,为抗AD药物的研发提供了新的思路。
其他文献
煤炭是现阶段人类生活、生产的主要能源之一,也是中国能源结构的重要组成部分。从我国地质条件来看,矿区总体地质与水文地质条件复杂,而且目前探明的煤炭储量约27%受水害影响。随着煤层向深部开采,采矿面临底板承压含水层高水压威胁愈发突出。煤层底板奥陶系灰岩岩溶水已逐渐变为影响煤炭安全生产的重大威胁之一,尤其是复杂地质构造条件下不同断层组合类型下突水机理复杂,对其进行相关突水危险性评价和突水机理的研究具有非
学位
阿尔茨海默症是一种与年龄相关的、多因素导致的神经退行性疾病,现有药物治疗结果不尽如人意。因此,急需寻找可以靶向其病理学各种潜在机制并减少疾病发生发展的药物。蜂疗相关药物治疗阿尔茨海默症疗效确切,文章对近年来蜂疗相关药物治疗阿尔茨海默症的作用机制进行综述,以期为其更深入的研究提供参考。
期刊
学位
固体氧化物电池(Solid oxide cells,SOCs)是一种高效的能量转换装置,电极是SOCs的核心组件,直接决定电池的性能和稳定性。本论文一方面通过设计微纳结构氧化物来开发高性能和高稳定性的SOCs电极材料,即首先在Sr2(Fe,Mo)O6-δ基钙钛矿材料的B位掺杂过渡金属Ni或Co,研究过渡金属的析出过程、材料结构演化和催化性能,然后加入第二相Gd0.1Ce0.9O2-δ(GDC)组成
学位
阿尔茨海默病(AD)是一种神经系统退行性疾病,其发病机制主要有β-淀粉样蛋白(Aβ)过度沉积、神经炎症反应、Tau蛋白过度磷酸化等,目前临床还没有找到有效的治疗药物。而传统中草药可以通过多成分多靶点发挥抗AD作用成为研究热点。老鹳草作为我国的一味传统中药已有600余年的临床药用历史,其具备巨大的药用潜力和广阔的应用前景。老鹳草属药用植物的化学成分类型主要包括鞣质、黄酮、有机酸及挥发油等。研究表明,
期刊
全球大部分钙基膨润土中存在大量与蒙脱石伴生的二氧化硅微球。该方石英相微球因其X射线衍射特征与高温相α-方石英相似而被认为两者是同一种结构特性的二氧化硅晶体。同时方石英晶体颗粒作为可吸入一类致癌物对人类健康和安全构成严重威胁。这种认识对膨润土资源的开发与应用带来了很大的阻碍。因此,膨润土中方石英相二氧化硅的矿物学特征及其对蒙脱石相关特性的影响研究对膨润土资源的合理化开发与应用具有重要意义。本文通过对
学位
近年来随着我国西北地区井工矿井的开采深度和强度不断增加,西北地区冲击地压矿井的数量明显增加,尤其是内蒙古乌审旗地区和陕西彬长地区,已发生多次动力显现,冲击地压已成为制约该地区矿井安全生产的主要灾害。乌审旗地区冲击地压矿井主要受多层厚硬砂岩、高强度开采、大采高等因素影响,诱发冲击地压的主控因素对比国内东部矿井存在较大差异。本文以内蒙古鄂尔多斯乌审旗矿区典型冲击地压工作面为背景,针对该地区工作面冲击地
学位
基于阿尔兹海默症(AD)发病机制的复杂性,为了开发多功能的抗AD药物,根据多靶点导向配体(Multi-target directed ligands, MTDLs)策略,以灯盏乙素苷元为骨架,通过不同的连接体,连接具有胆碱酯酶抑制作用的N,N-双取代氨基甲酸酯片段和具有单胺氧化酶抑制作用的炔丙胺、N-甲基炔丙胺片段,设计并合成9个双靶点抗AD化合物,结构经过~1HNMR、13CNMR和ESI-MS
期刊
随着社会进步与人民对生活质量要求的提高,解决室内空气污染问题已成为事关我国民生与可持续发展的重要课题。光催化技术由于其具有反应温度低、降解能力强、无二次污染等特点,已成为室内空气净化领域的研究热点。在众多类型的光催化剂中,TiO2是最具应用前景的一种光催化剂,可是单一TiO2光催化剂在实际使用过程中存在易团聚、吸附性能差、可见光光催化活性低等问题。海泡石作为一种来源广泛的天然矿物,具有优异的吸附性
学位
切顶卸压无煤柱自成巷(110工法)是近些年发展起来的一种新型无煤柱自成巷技术,目前已在全国各大矿区不同地质条件下的煤矿成功应用,且已形成相关施工规范。鉴于目前针对该技术的研究大多侧重于现场应用,有关其基础方面的研究较少,因此本研究课题选取山西省店坪煤矿110工法施工留巷段为工程背景,综合运用物理模型试验、理论分析等方法研究切顶条件下沿倾向方向的覆岩运动规留巷围岩结构特征及变形机理,并通过建立不同尺
学位