锁掷酵母破壁粉及粗色素对衰老小鼠学习记忆能力的改善作用

发布时间：2020-11-14 07:32

　　 随着人口老龄化的加剧,与大脑衰老相关的疾病如阿尔兹海默病、帕金森病等的发病率日益增加,因此,对可以改善衰老引起的学习记忆能力下降的天然产物研究具有重要意义。本文旨在探究锁掷酵母破壁粉及粗色素对衰老小鼠学习记忆能力的改善作用,为锁掷酵母资源的开发利用提供科学依据。研究结果如下:(1)依据抗氧化功能评价指导原则,连续42天给小鼠灌胃不同剂量的锁掷酵母破壁粉后,禁食16 h后一次性灌胃给予50%乙醇12 mL/(kg bw)。结果显示,与模型组相比,破壁粉降低小鼠体内脂质氧化产物丙二醛(Malondialdehyde,MDA)和蛋白质氧化产物蛋白质羰基(Protein carbonyl,PC)含量,提高抗氧化物质谷胱甘肽(Glutathione,GSH)含量和抗氧化酶超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性,具有统计学意义(P0.05)。根据原则中的判定标准,判定锁掷酵母破壁粉具有抗氧化功能。(2)连续8周腹腔注射100 mg/(kg bw)D-半乳糖生理盐水溶液进行衰老小鼠造模,第5周开始每天灌胃0.4、0.8、1.6 g/(kg bw)锁掷酵母破壁粉进行干预。结果显示,与空白小鼠相比,模型组小鼠水迷宫潜伏期和MDA含量增加(P0.05),谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-px)和SOD活力下降(P0.05),表明衰老小鼠造模成功。锁掷酵母破壁粉干预后,衰老小鼠的水迷宫潜伏期由36.17 s缩短到13.8s;脑组织中MDA含量由1.83 nmol/mg prot降低到0.97 nmol/mg prot,GSH-px活性由45.21 U/mg prot上升到53.34 U/mg prot,SOD活性由36.56 U/mg prot上升到43.17 U/mg prot;海马体神经元形态改善。表明锁掷酵母破壁粉能有效降低D-半乳糖衰老小鼠脑组织的氧化应激水平,减少其氧化损伤,保护神经元形态,改善D-半乳糖衰老小鼠的学习记忆能力。(3)连续8周腹腔注射100 mg/(kg bw)D-半乳糖生理盐水溶液进行衰老小鼠造模,第5周开始每天灌胃0.24、0.48、0.96 mg/(kg bw)锁掷酵母粗色素进行干预。结果显示,与模型组相比,给予粗色素的小鼠水迷宫潜伏期从17.72 s缩短到5.48 s;穿越平台的次数从3.94次提高到8次;避暗潜伏期从56.78 s增加到100.53 s,表明锁掷酵母粗色素改善了衰老小鼠的学习记忆能力。粗色素干预后,衰老小鼠血清中MDA含量减少66.94%、SOD和过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性分别增加31.19%和197.86%(P0.05);促炎因子白细胞介素1(Interleukin-1,IL-1)、白细胞介素6(Interleukin-6,IL-6)和肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平分别降低20.26%、22.52%和24.22%(P0.05);脑组织中8-羟基脱氧鸟苷(8-Hydroxy-2deoxyguanosine,8-OHdG)含量降低21.06%,MDA含量降低49.79%、GSH、SOD和CAT活性分别升高41.64%、40.79%和266.67%(P0.05),促炎因子IL-1、IL-6和TNF-α水平分别降低22.24%、25.07%和24.02%(P0.05);海马体神经元数量增多,空隙变小且排列整齐。表明锁掷酵母粗色素减轻衰老小鼠脑组织的氧化应激和炎症反应,保护海马体神经元形态,改善小鼠的学习记忆能力。(4)在锁掷酵母粗色素改善衰老小鼠学习记忆能力的机制研究中,酶联免疫吸附测定结果显示,粗色素降低脑组织中晚期糖基化终末产物(Advanced glycation end products,AGEs)和晚期糖基化终产物受体(Receptor of advanced glycation endproducts,RAGE)的含量(P0.05)。免疫组化检测结果显示,粗色素抑制了星形胶质细胞和小胶质细胞的过度激活。蛋白质印迹检测结果显示,粗色素抑制了p65蛋白的磷酸化,增加了Nrf2和HO-1蛋白的表达。因此,锁掷酵母粗色素通过调节NF-κB和Nrf2/ARE信号通路减少小鼠脑组织的过氧化产物积累,提高抗氧化酶活性,减少氧化损伤和炎症反应,保护海马体神经元形态,进而延缓小鼠脑组织的衰老,改善了小鼠学习记忆能力。
【学位单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R285.5
【部分图文】：

（3）提取锁掷酵母粗色素，通过 D-半乳糖衰老模型，深入探究锁掷酵母粗色善衰老小鼠学习记忆能力的可能机制。通过 Morris 水迷宫实验和避暗试验的潜伏判定衰老小鼠学习记忆能力改善情况。测定小鼠血清及脑组织的过氧化产物 8-羟鸟苷（8-Hydroxy-2deoxyguanosine，8-OHdG）、MDA 含量和抗氧化物质 GSH 含氧化酶 CAT、SOD 活性，促炎因子 IL-1、IL-6 和 TNF-α 的水平，来表征锁掷酵素对衰老小鼠脑组织氧化应激状态和神经炎症的影响情况。用酶联免疫吸附测定Enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）测定小鼠脑组织晚期糖基化终末Advanced glycation end products，AGEs）和晚期糖基化终产物受体（Receptovanced glycation endproducts，RAGE）水平。借助免疫组化手段观察小胶质细胞胶质细胞的激活情况，同时用蛋白质印迹（Western Blot，WB）技术检测 p65、白和 Nrf2、HO-1 蛋白的表达。分析 D-半乳糖衰老小鼠脑组织晚期糖基化终末产积、胶质细胞的激活、NF-κB 炎症通路和 Nrf2/ARE 抗氧化通路的活化情况，探酵母粗色素是否可以从抑制胶质细胞和 NF-κB 炎症通路活化并激活 Nrf2/ARE 抗路的来改善衰老小鼠脑组织的炎症反应和氧化应激失衡，进而改善学习记忆能力具体研究路线如下：

图 3-1 锁掷酵母粗色素高效液相色谱图：Aβ-胡萝卜素；B γ-胡萝卜素；C 红酵母红素；D 圆酵母素. 3-1 High performance liquid chromatogram of S. pararoseus crude pigment：Aβ-caroteγ-carotene; C torularhodin; D torulene图 3-1 所示，锁掷酵母粗色素中含有四个主要成分，与李晓芹[25]关于类胡结果相一致。其中 β-胡萝卜素的峰面积百分率为 38.85%，γ-胡萝卜素的峰 25.94%，红酵母红素的峰面积百分率为 11.14%，圆酵母素的峰面积百，四个峰的峰面积总百分率为 88.23%。

图 3-2 锁掷酵母破壁粉对乙醇诱导氧化损伤小鼠体重的影响-2 Effects of S. pararoseus power on body weight in ethanol-induced oxidative inju代表空白组，DN 组代表模型组，PC 组代表阳性对照组，C-0.4 组代表 0.4 g/.8 组代表 0.8 g/ kg（bw）剂量组，C-1.6 组代表 1.6 g/ kg（bw）剂量组，C-3.2 组量组。观察小鼠的行为活动，每周固定时间对小鼠体重进行称量。在整个摄食、饮水、粪便均显示正常，未出现不适症状。由图 3-2 可知，各显著性差异，表明锁掷酵母破壁粉对小鼠的生长健康状况没有造成3.2 组小鼠体重略低于其他各组，推测是由于浓度过高，溶液状态呈作时对小鼠产生了一定的影响。指数是指机体某脏器与体重的质量之比，用脏器质量/体重（mg/g）中用来评价毒副作用的一项指标[42]。根据脏器系数可初步判断内脏器而反映出暴露因素影响下脏器的增生、充血、水肿或萎缩等变化[43]。器系数比较稳定，而当脏器受到损伤或体重变化巨大时，脏器系数也
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本文编号：2883244