猴头菌纯化多糖在小鼠模型中治疗阿尔茨海默病活性研究

【摘要】：阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种在人群中高发且难以治愈的中枢神经系统退行性疾病。目前世界上AD的患病人数众多,治疗花费开销大,因此找到有效预防或治疗阿尔茨海默病的方法迫在眉睫。目前关于AD的发病机制尚无统一假说,其中氧化应激会导致胞内β-淀粉样蛋白(Aβ)积累,进而引发老年斑,AD发生。猴头菌(Hericium erinaceus)作为一种珍贵的药食两用菌,主要成分有多糖、蛋白质、脂肪酸、甘露醇等,具有良好的抗氧化、抗衰老、增强机体免疫、治疗神经衰弱等功效。真菌多糖作为大型真菌在生长发育过程中产生的代谢产物,具有广泛的药理活性。有报道证实猴头菌发酵菌丝体中以多糖为主要成分的水提物可以显著改善AD小鼠的认知障碍。本研究主要从氧化应激途径观察猴头菌发酵菌丝体胞内纯化多糖在APP/PS1小鼠体内对阿尔茨海默病的治疗效果及初步机制。首先通过热水浸提法获得猴头菌水提物,采用sevag法除蛋白、分级醇沉、MTT细胞实验等步骤,以对左旋谷氨酸(L-Glu)诱导的海马神经元细胞凋亡的保护作用为指标,筛选获得猴头菌活性粗多糖。之后借助离子交换纤维素、分子筛技术等对活性粗多糖逐级分离纯化,以各级粗多糖对L-Glu诱导的海马神经元细胞凋亡的保护作用为指标,筛选获得具有潜在治疗阿尔茨海默病活性的纯化多糖。接下来在阿尔茨海默病APP/PS1转基因小鼠模型中,通过口服给药纯化多糖考察小鼠在Morris水迷宫和旷场实验的行为学变化、血液及脏器的神经递质和氧化应激相关的生化指标水平变化,以及病理切片观察脑部海马情况,明确猴头菌纯化多糖对AD的治疗作用,并围绕氧化应激相关的凋亡途径初步探究纯化多糖治疗AD的相关药理机制。研究结果表明,通过离子交换纤维素和分子筛技术能够获得具有潜在活性的He-1,分子量大约在30k Da左右,得率大约为1.5%。通过MTT法测定L-Glu诱导的神经元细胞凋亡模型中细胞存活率,发现其可以显著改善细胞活力。在APP/PS1转基因小鼠模型中,经过8周给药治疗,发现He-1增强了小鼠在旷场中的中心探索时间,在水迷宫实验中逃避潜伏时间和搜索路程显著缩短。通过测定小鼠血液和脑中的生化指标,发现乙酰胆碱转移酶(ChA T)含量和乙酰胆碱(Ach)浓度增加,而乙酰胆碱酯酶(Ach E)水平下降,可以看出AD小鼠的中枢胆碱能系统功能得到改善。而在氧化应激途径方面,He-1不仅可以提高AD小鼠血液和脑中超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性,而且抑制活性氧(ROS)的增加,从而改善AD小鼠的氧化应激状态。而在病理切片观察中发现,和模型相比,给药纯化多糖后的小鼠海马中Aβ斑块数量减少。综上所述,猴头菌纯化多糖在AD小鼠模型中具有治疗作用,其可能和抗氧化途径相关。本研究为其它大型真菌相关活性的研究提供了药理学依据。