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科研進展
院“海培計劃”延續成果——生物所在玉米黃酮異荭草(cǎo)素調節阿爾茨海默病研究方面取得重要
日期:2021-11-01|來源:農業生物技術研究中心|浏覽量:1328次

10月12日,生物所玉米分子(zǐ)育種研究團隊與美國夏威夷大學(xué)Qing X. Li教授團隊合作,在國際知名醫學(xué)與食品學(xué)期刊Journal of Nutrition(Top期刊,IF5-year:5.07,h-index:240)在線發表題為(wèi)“Isoorientin affects markers of Alzheimer’s disease via effects on the oral and gut microbiota in APP/PS1 mice”的(de)研究論文。該研究揭示了玉米花絲天然産物異荭草(cǎo)素,通過調節阿爾茨海默病模型鼠口腔和(hé)腸道(dào)微生物,進而抑制NF-κB炎症通路,最終通過腦-腸軸來減緩阿爾茨海默病相關病理(lǐ)指标。

阿爾茨海默病是一(yī)種慢性神經退行性疾病,逐漸成為(wèi)繼心血管、腦血管疾病、癌症後人類生命的(de)第四大殺手,目前無特效藥可(kě)治。我們前期研究發現玉米花粉、花絲提取天然産物黃酮類物質異荭草(cǎo)素可(kě)以改善阿爾茨海默病相關病理(lǐ)指标,但是異荭草(cǎo)素進入血液含量少,且不能穿過腦屏障,其作用機理(lǐ)不清晰。近期有研究報道(dào),阿爾茨海默病人腸道(dào)微生物菌群紊亂,通過調節腸道(dào)微生物菌群組成,可(kě)以改善阿爾茨海默病患者的(de)症狀。

本研究以阿爾茨海默病模型APP/PS1小鼠為(wèi)研究對象,通過飼喂玉米花絲提取的(de)天然産物異荭草(cǎo)素,探索異荭草(cǎo)素的(de)作用機理(lǐ)。最終發現異荭草(cǎo)素可(kě)以抑制模型鼠口腔和(hé)腸道(dào)有害菌含量、提升益生菌含量,并可(kě)以重塑模型鼠口腔和(hé)腸道(dào)微生物菌群,并使血液和(hé)腦組織中LPS(細菌脂多糖,內(nèi)毒素)的(de)含量顯著降低(dī)。同時發現異荭草(cǎo)素可(kě)以抑制NF-κB炎症通路核心蛋白IκBα和(hé)p65的(de)磷酸化,進而抑制炎症相關病理(lǐ)指标IL-6、TNF-α、iNOS和(hé)COX-2。相關性分析發現,益生菌含量與抑炎因子(zǐ)IL-4和(hé)IL-10呈現正相關,有害菌含量與促炎因子(zǐ)IL-6、TNF-α等程現正相關。試驗結果最終發現,飼喂異荭草(cǎo)素後,模型鼠腦內(nèi)阿爾茨海默病典型病理(lǐ)指标β澱粉樣蛋白(Aβ42)和(hé)磷酸化Tau蛋白(p-Tau)含量顯著下降。

綜合所有試驗結果,初步推測異荭草(cǎo)素減緩阿爾茨海默病相關病理(lǐ)指标的(de)機理(lǐ)為(wèi):通過調節口腔和(hé)腸道(dào)微生物菌群結構,降低(dī)血清和(hé)腦組織中LPS的(de)含量,進而抑制LPS誘導的(de)NF-κB炎症通路,最終通過腦-腸軸來調節并減緩阿爾茨海默病相關病理(lǐ)指标。