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我院张琳副教授团队在Food Science and Human Wellness期刊发表论文,揭示米糠油通过抑制Aβ积累和Tau蛋白过度磷酸化引起的氧化应激和神经炎症,改善D-半乳糖诱导的衰老小鼠的认知功能下降的作用机制

发布人: 发布日期:2024-11-09

       2024111日,我院张琳副教授团队在食品领域国际期刊《Food Science and Human Wellness》(Q1, IF=7.7)在线发表题为Rice bran oil rescues cognitive decline in D-galactose-induced aging mice by inhibiting Aβ accumulation and Tau hyperphosphorylation induced oxidative stress and neuroinflammation的研究性论文。中南林业科技大学食品科学与工程学院、稻谷及副产物深加工国家工程研究中心2021级在读博士生张雅丹为第一作者,张琳副教授为通讯作者。

阿尔茨海默病(AD)是一种与大脑衰老密切相关的神经退行性疾病,其关键病理特征是淀粉样蛋白)的Tau蛋白的过度磷酸化。目前用于治疗AD的药物大多基于单靶点机制,如胆碱酯酶抑制剂和N-甲基-D-天冬氨酸受体拮抗剂,但这些药物的疗效存在争议。由于AD的复杂性以及大脑的复杂运作机制,单一靶点治疗难以获得理想效果,促使研究者开始探索多靶点治疗策略。越来越多的研究表明,饮食调节可以通过多靶点机制缓解AD的神经病理学标志物,成为一种重要的非药物治疗途径。

米糠油(RBO)作为一种被广泛认可的健康食用油,因其丰富的营养成分,在中国、韩国、日本、泰国等亚洲国家以及西方国家得到了广泛应用。米糠油富含多种活性化合物,且其饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的比例健康均衡。已有研究表明,米糠油具有多种生物活性,包括降血脂、降胆固醇、抗癌、抗氧化和抗糖尿病等功能。更有趣的是,研究还显示米糠油对大脑具有保护作用,并可能延缓衰老。然而,米糠油在脑衰老相关的AD中的具体作用机制尚未得到充分揭示。

本研究通过体内实验和计算机辅助模拟实验,系统探讨了米糠油在脑衰老性AD中的治疗潜力。我们以D-半乳糖(D-gal)诱导的衰老小鼠为模型,进行行为学实验以评估米糠油对记忆功能的影响。此外,通过气相色谱-飞行时间质谱(GC-TOF-MS)和总离子色谱(TIC)对米糠油的成分进行分析,并结合网络药理学和分子对接技术,明确米糠油作用于脑衰老性AD的潜在靶点。免疫组织化学染色和Western blot实验则用于检测D-gal小鼠脑组织中相关蛋白的表达变化。该研究的结果为米糠油在脑衰老诱导的AD中的潜在作用机制提供重要见解。

研究亮点:

l  RBO可以缓解D-gal诱导的脑衰老性AD小鼠的认知障碍。

l  RBO可以通过多成分-多靶点途径抑制D-gal诱导的脑衰老性AD小鼠的Aβ积累和Tau蛋白磷酸化,从而减轻小鼠脑组织的氧化应激和神经炎症。

l  RBO中的α-亚麻酸和豆甾烷醇对D-gal诱导的PC12细胞凋亡具有抑制作用。

研究结论:

本研究通过体内和计算实验,探讨了RBOD-gal小鼠记忆功能障碍的影响及其分子机制。结果表明,RBO中的活性成分可以通过调节BACE1MAPK3MMP3ICAM1的活性,抑制的积累和Tau蛋白的过度磷酸化;通过抑制MDM2CREBBP的活性,减轻诱导的氧化应激;同时通过抑制NOS2的活性、的积累和Tau蛋白的过度磷酸化来减轻神经炎症。此外,RBO中的α-亚麻酸和豆甾烷醇在D-gal诱导的PC12细胞凋亡模型中显示出显著的抗凋亡效果,展现了其潜在的抗脑衰老作用。综合研究表明,RBO可通过多组分、多靶点机制改善D-gal小鼠的记忆功能障碍,具有显著的抗脑衰老性AD的潜力。


RBO改善D-gal小鼠记忆损伤的机制示意图