多糖可改善小鼠的认知障碍:一项荟萃分析
《Phytomedicine》:Polysaccharides Improve Cognitive Impairment in Mice: A Meta-analysis
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时间:2025年11月20日
来源:Phytomedicine 8.3
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多糖提取物通过促进神经再生、抑制蛋白聚集、抗氧化及抗炎机制改善MCI小鼠认知功能,系统综述和元分析纳入84项研究,证实多糖组在Morris水迷宫、Y迷宫和新物体识别测试中显著优于对照组(p<0.0001),且对AChE活性、SOD和MDA水平有调节作用。
这项研究围绕着轻度认知障碍(MCI)和多糖(PS)的治疗作用展开,揭示了多糖在改善MCI模型动物认知功能方面的潜力。研究团队由来自肇庆大学食品与制药工程学院药学工程系的多位研究人员组成,他们致力于通过系统综述和荟萃分析的方法,评估多糖在MCI治疗中的应用效果。
轻度认知障碍是一种介于正常认知衰退和痴呆之间的状态,表现为个体在空间认知、理解、沟通、行为决策和语言表达等方面出现功能障碍,但尚未影响到日常生活能力。根据已有研究,MCI可能是痴呆的前兆,约有50%的老年人在出现MCI后会发展为痴呆。随着全球人口老龄化加剧,痴呆的发病率也在上升,目前全球已有超过5500万人患有痴呆,预计到2050年这一数字将翻三倍。这不仅对医疗资源构成巨大压力,也给个人和社会带来沉重的负担。
多糖是一类由糖苷键连接的复杂碳水化合物,它们作为异质生物分子,承载的信息超越了蛋白质、核酸和脂质。多糖在体内通过数百种蛋白质的协同作用,从无机元素和有机分子中不断合成和代谢,这种机制在能量转换、结构形成和生物体的生理功能中发挥着重要作用,适用于所有生命系统。多糖具有免疫调节、抗炎、抗氧化等多种生物活性,能够促进神经元的生长,从而在一定程度上对抗神经退行性疾病的发生。
在中医传统中,许多多糖来源于草药植物,其中植物细胞壁富含多糖成分。研究表明,植物来源的多糖具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤、神经保护和胆碱能调节等作用。这些多糖通过不同的信号通路和作用靶点,影响MCI的病理过程。例如,一些多糖能够抑制病理性蛋白聚集,阻断Aβ寡聚体的形成,减少神经毒性纤维的生成,抑制糖原合成酶激酶-3β的活性,降低Tau蛋白的过度磷酸化,从而防止微管解聚和神经纤维缠结。
此外,多糖还通过调节神经炎症和氧化应激来改善MCI。它们能够阻断NF-κB信号通路,减少小胶质细胞和星形胶质细胞释放促炎因子如TNF-α和IL-1β,缓解神经炎症损伤。同时,多糖还能提高超氧化物歧化酶和谷胱甘肽的活性,直接清除羟基自由基,保护神经元免受氧化损伤。研究还表明,多糖能够促进神经营养和突触可塑性,调节肠道微生物群的多样性,增加短链脂肪酸的产生,从而间接抑制中枢神经系统的炎症反应。
为了评估多糖在MCI治疗中的作用,研究团队对多个数据库进行了系统检索,包括PubMed、Web of Science、Cochrane Library、Embase和MEDLINE,截止至2025年4月。研究纳入了84项研究,涵盖了9种小鼠品系、超过40种多糖类型以及6种多糖的作用机制。通过行为测试和生化指标检测,研究比较了接受多糖治疗的实验组与未接受治疗的对照组之间的差异。结果显示,在Morris水迷宫测试(MWMT)、Y迷宫测试(YMT)和新物体识别测试(NORT)中,多糖治疗组表现出显著改善(标准化均数差分别为-2.19、0.12和0.2,95%置信区间分别为-2.57至-1.81、0.07至0.16和0.16至0.24,p值均小于0.0001)。在抗炎作用方面,多糖治疗组与未治疗组也显示出显著差异(标准化均数差为-3.34,95%置信区间为-4.30至-2.38,p值小于0.0001)。
研究还发现,多糖在调节氧化应激方面具有显著效果,特别是在超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的水平上,多糖治疗组与未治疗组之间存在明显差异(标准化均数差分别为4.87和-4.59,95%置信区间分别为3.62至6.13和-5.67至-3.50,p值均小于0.0001)。这些结果表明,多糖能够通过多种机制改善MCI动物模型的认知功能,包括促进神经元再生、抗炎、抗氧化以及抗蛋白聚集等作用。
尽管研究结果积极,但研究仍存在一定的局限性。例如,目前基于PRISMA指南进行系统评估的研究主要集中在临床患者中,而较少使用动物模型来评估多糖在改善认知功能方面的效果。因此,本研究旨在填补这一空白,通过对不同小鼠模型的分析,探讨多糖在改善认知功能中的作用机制。研究发现,C57BL/6小鼠可能是最适合用于评估多糖对认知障碍影响的模型。
研究团队在进行这项工作时遵循了PRISMA指南,并在PROSPERO(https://www.crd.york.ac.uk/prospero/)注册了研究方案,编号为CRD420251057541。研究过程包括对5个数据库的系统文献检索,最终筛选出84项符合纳入标准的研究。这些研究涵盖了不同的实验设计和方法,为评估多糖在MCI治疗中的作用提供了坚实的基础。
综上所述,这项研究通过系统综述和荟萃分析的方法,全面评估了多糖在改善MCI模型动物认知功能方面的效果。研究结果表明,多糖具有显著的治疗潜力,能够通过多种机制改善认知功能。然而,由于研究的局限性,还需要进一步的高质量研究来验证这些发现,并探索多糖在不同动物模型中的具体作用机制。未来,多糖有望成为治疗神经退行性疾病和痴呆的有效药物之一。
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