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小小香菇有鼎力量!最新商量 | 香菇多糖双管都下,或成抵拒阿尔茨海默病和帕金森病的自然“督察者”


发布日期:2024-10-24 22:40    点击次数:168


转自:生物谷

近日,一篇发表在海外杂志ACS Chem Neurosci上题为Bifunctional Inhibitor Lentinan Inhibits Fibrillogenesis of Amyloid-β Protein and α-Synuclein and Alleviates Their Cytotoxicity: In Vitro and In Vivo Studies的商量论文中,天津科技大学刘夫峰商量团队揭示了香菇多糖(Lentinan)在扼制Aβ和α-syn纤维酿成及改善阿尔茨海默病(AD)和帕金森病(PD)模子生物体中的领路和行径不毛等方面的双重功能,为自然多糖类物资在神经退行性疾病中的利用提供了新的念念路。

病理特征与自然扼制剂

阿尔茨海默病(AD)和帕金森病(PD)是两种常见的神经退行性疾病,其病理特征分袂为Aβ(β-淀粉样卵白)和α-syn(α-突触核卵白)的演叨折叠及纤维聚合,分袂与AD中的淀粉样斑块和PD中的路易小体致密关连。

连年来,多种自然开首的扼制剂,如茶多酚、白藜芦醇等,已显现出邃密的扼制作用,而自然多糖因其抗氧化、抗炎等多种生物活性备受关切。

体外施行:香菇多糖的扼制作用

香菇多糖(Lentinan)是一种从香菇(Lentinula edodes)中索要的多糖,平日存在于香菇和其他食用菌中。

在体外施行中,商量东谈主员通过ThT荧光检测不雅察到,跟着香菇多糖浓度的加多,Aβ和α-syn纤维的酿成被权贵扼制。Aβ和α-syn纤维化频繁会阐述出典型的S形弧线,包括一个滞后期、快速滋永远和平台期。

加入香菇多糖后,滞后期权贵延迟,快速滋永远的速率也澄澈减缓。具体地,在不同浓度下,Aβ40和α-syn的纤维化滞后技艺分袂延迟了22.88%和35.05%,标明香菇多糖大概有用地阻碍这些卵白的聚合。更高浓度的香菇多糖还能权贵减少纤维的总量,标明其作用是浓度依赖性的。

AFM(原子力显微镜)成像进一步考据了香菇多糖对Aβ和α-syn纤维形状的影响。在莫得香菇多糖的条款下,Aβ和α-syn会酿成典型的长丝状纤维结构。可是,在加入香菇多糖后,这些纤维的数目和高度都权贵减少,变成了短小的球形或棒状无定形聚合体。此外,关于聚合速率较快的Aβ42,香菇多糖也阐述出扼制作用,尽管其在该卵白上的成果不如在Aβ40和α-syn上的澄澈。

图 1. 香菇多糖对Aβ和α-syn纤维形状的影响

构象变化的扼制

为了进一步证明香菇多糖对Aβ和α-syn构象变化的扼制作用,商量弃取了圆二色光谱(CD)检测。戒指标明,在莫得香菇多糖的情况下,Aβ和α-syn会从运行的立时卷曲状况转化为富含β折叠的结构,而加入香菇多糖后,这种转化被权贵扼制。Aβ40的β折叠含量从35.0%减少至34.0%,而α-syn的β折叠含量从51.2%减少至45.2%。这些数据标明,香菇多糖不错通过阻碍卵白的构象变化来扼制纤维的早期酿成。

细胞毒性的缓解

为了探讨香菇多糖对Aβ和α-syn纤维激发细胞毒性的影响,商量使用了MTT细胞活力测试。戒指显现,Aβ和α-syn的纤维化聚合物会权贵责骂PC12细胞的存活率,分袂减少了39.49%和42.34%。

可是,当加入香菇多糖后,细胞的存活率权贵提高,阐述出浓度依赖性的保护作用。举例,Aβ40与0.10、0.25和0.50 mg/mL浓度的香菇多糖共同培养时,细胞存活率分袂提高到78.69%、83.83%和90.77%。通常,在α-syn的纤维毒性中,香菇多糖也阐述出了访佛的保护作用,细胞存活率在最高浓度下达到了78.69%。

图 2. 香菇多糖对Aβ和α-syn纤维激发细胞毒性的影响

熟练纤维的理会

此外,商量还评估了香菇多糖对已酿成的熟练Aβ和α-syn纤维的理会智商。通过ThT荧光检测和AFM成像不雅察到,香菇多糖大概有用理会一经酿成的纤维结构,将其飘浮为较小的短聚合体。

与对照组比较,Aβ40纤维的荧光强度减少了62.63%,而α-syn纤维的荧光强度减少了54.47%。AFM成像戒指也显现,本来长丝状的纤维被理会为小而短的球形或短棒状结构。此外,MTT测试戒指进一步标明,香菇多糖在理会熟练纤维后,大概权贵减少由其引起的细胞毒性,细胞存活率赢得澄澈提高。

体内施行:线虫模子

在线虫模子中,香菇多糖也展现了权贵的体内作用。在AD模子线虫CL4176中,Aβ42卵白的聚合会导致线虫体内酿成澄澈的卵白千里积,而流程香菇多糖料理后,线虫体内的卵白千里积权贵减少,荧光强度下落了43.80%。在PD模子线虫NL5901中,α-syn卵白的聚合通常受到了扼制,香菇多糖料理后的卵白千里积减少了33.94%。这些戒指标明,香菇多糖大概在体内扼制Aβ和α-syn的聚合。

此外,香菇多糖权贵延迟了线虫的寿命。在CL4176线虫中,香菇多糖将其中位生计技艺从6天延迟至8天,最大寿命从11天延迟至14天。在NL5901线虫中,中位生计技艺从7天延迟至9天,最大寿命从11天延迟至16天。以上戒指标明,香菇多糖通过扼制卵白聚合减慢了线虫的寿命衰减。

图 3. 香菇多糖责骂秀丽隐杆线虫中的Aβ和α-syn聚合

图 4. 香菇多糖延迟了CL4176和NL5901秀丽隐杆线虫寿命

小鼠模子:领路和通顺功能的改善

在小鼠模子中,香菇多糖对AD和PD的症状也阐述出了权贵的缓解作用。通过水迷宫施行评估,香菇多糖料理大概权贵改善Aβ42打针小鼠的空间追念不毛。香菇多糖组的小鼠在迷宫中的逃跑藏匿期裁减,况且在目的象限停留的技艺和穿越平台的次数权贵加多,标明其对领路功能有保护作用。

在PD模子小鼠中,香菇多糖也权贵改善了MPTP(1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶)指点的通顺功能不毛。在绽放场施行中,香菇多糖组的小鼠行动次数和行走距离权贵加多;在爬杆施行中,香菇多糖组的小鼠完成爬杆所需技艺权贵裁减。这些戒指标明,香菇多糖大概改善小鼠的通顺功能不毛,具有潜在的神经保护成果。

图 5. 香菇多醣对Aβ42指点的小鼠空间追念不毛的影响

图 6. 香菇多糖对MPTP指点的小鼠通顺功能不毛的影响

要而言之,香菇多糖在体外和体内均阐述出对Aβ和α-syn纤维聚合的扼制作用,并大概权贵缓解其引起的神经毒性和行径瑕玷。这些戒指标明,香菇多糖可能手脚一种潜在的援助药物用于AD和PD的防治,这一商量为自然多糖类物资在神经退行性疾病中的利用提供了新的念念路。

参考文件:

Gao W, Dong Q, Wu X, et al. Bifunctional Inhibitor Lentinan Inhibits Fibrillogenesis of Amyloid-β Protein and α-Synuclein and Alleviates Their Cytotoxicity: In Vitro and In Vivo Studies. ACS Chem Neurosci. 2024;15(19):3437-3448. doi:10.1021/acschemneuro.4c00164

(转自:生物谷)

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