【摘 要】
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阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)作为一种常见的进行性神经退行性疾病,其发病率随着人口老龄化而呈指数增长。由于AD的发病机制尚不清楚,目前全球尚没有药物来有效治疗AD。近年来研究表明通过生活方式的调整及营养干预等手段有助于AD的防控。前瞻性人群队列研究表明全谷物饮食能够有效防控阿尔茨海默症的发生和发展,但具体的作用机制尚不明确。十七烷基间苯二酚(5-heptadecylr
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阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)作为一种常见的进行性神经退行性疾病,其发病率随着人口老龄化而呈指数增长。由于AD的发病机制尚不清楚,目前全球尚没有药物来有效治疗AD。近年来研究表明通过生活方式的调整及营养干预等手段有助于AD的防控。前瞻性人群队列研究表明全谷物饮食能够有效防控阿尔茨海默症的发生和发展,但具体的作用机制尚不明确。十七烷基间苯二酚(5-heptadecylresorcinol,AR-C17)作为全谷物中重要的酚酸类脂活性成分和人们食用全麦食品的生物标记物之一,已被证实具有抗炎、抗氧化,抗肿瘤等多种生理功能。本研究旨在通过探讨AR-C17对APPswe/PSEN1d E9(APP/PS1)双转基因阿尔茨海默症小鼠认知功能障碍的保护作用并解析其作用机制,为全谷物食品更好的推广食用提供理论依据。本研究论文采用Morris水迷宫(Morris water maze,MWM)实验评价AR-C17对APP/PS1双转基因小鼠认知障碍的改善作用。结果表明,连续口服AR-C17(150mg/kg/d)5个月,可明显改善APP/PS1转基因小鼠随年龄增长引发的记忆障碍并提高其学习能力。进一步采用免疫组化和蛋白免疫印迹对小鼠大脑中与阿尔茨海默症相关的作用蛋白进行检测,结果显示AR-C17干预可以显著降低小鼠皮层和海马区域Aβ斑块的聚集和Tau蛋白的高度磷酸化,同时增强ADAM10、突触后致密蛋白95(Postsynaptic density protein 95,PSD95)和突触小泡蛋白(Synaptophysin,SYP)等蛋白的表达。与此同时,AR-C17通过抑制小胶质细胞和星形胶质细胞的激活,减少炎症小体3(NLRP3)介导的半胱氨酸蛋白酶-1(Cysteinyl aspartate specific proteinase,Caspase1)、白细胞介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)产生来降低APP/PS1双转基因小鼠神经炎症发生。小鼠肠道菌群16S r RNA基因测序表明,AR-C17干预改善了APP/PS1小鼠肠道菌失调,显著增加小鼠体内艾克曼氏菌属和乳酸杆菌属的相对丰度,减少致病梭菌属和脱硫弧菌属的相对丰度。此外,进一步分子作用机制研究表明AR-C17显著提升小鼠大脑Sirtuin3(SIRT3)及其下游信号通路蛋白的表达。体外细胞实验证实AR-C17通过激活SIRT3及其下游蛋白Forkhead box O3(FOXO3a)的表达来缓解大鼠嗜铬细胞瘤细胞(PC-12)氧化损伤、细胞凋亡并维持神经细胞线粒体氧化呼吸正常功能。采用SIRT3抑制剂3-(1H-1,2,3-triazol-4-yl)pyridine(3-TYP)干预可显著逆转AR-C17对PC-12神经细胞的保护作用。因此,AR-C17可通过调节SIRT3信号通路来改善APP/PS1双转基因阿尔茨海默症小鼠认知障碍。
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