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阿尔茨海默病(AD)危害严重,其与淀粉样蛋白 -β(Aβ)相关病理机制复杂。研究人员探究大豆苷元(daidzein)对 Aβ 寡聚体(AβOs)毒性的影响,发现它可减轻 AβOs 诱导的细胞损伤,这为 AD 治疗提供新方向。
阿尔茨海默病(AD),这个如同 “大脑橡皮擦” 的可怕疾病,正严重威胁着人们的健康。它是最常见的痴呆类型,患者的大脑会被逐渐侵蚀,记忆、认知和日常生活能力不断丧失。目前,AD 的发病机制尚未完全明晰,但其中淀粉样蛋白 -β(Aβ)相关的毒性机制备受关注。Aβ 的异常积累会引发一系列 “连锁反应”,像氧化应激、神经炎症和线粒体功能障碍等,这些都像是隐藏在大脑中的 “定时炸弹”,不断破坏神经元,导致神经细胞受损和死亡。而且,生活方式因素,比如饮食、运动等,也与 AD 的发病风险和病情严重程度紧密相关。然而,现有的治疗手段效果有限,难以有效阻止疾病的进展,因此寻找新的治疗方法迫在眉睫。
在这样的背景下,国外研究人员开展了一项针对大豆苷元(daidzein)的研究。大豆苷元是一种主要存在于大豆和其他豆类中的天然异黄酮,属于植物雌激素。研究人员推测它或许能在对抗 AD 的战斗中发挥重要作用,于是他们以分化的 SH-SY5Y 神经母细胞瘤细胞和 C6 胶质瘤细胞为模型,深入探究大豆苷元在 Aβ 寡聚体(AβOs)相关毒性环境下的神经保护和抗炎作用。该研究成果发表在《Biomedicine 》上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:细胞培养技术,将 SH-SY5Y 和 C6 细胞分别培养,SH-SY5Y 细胞经维甲酸(RA)诱导分化;采用 MTT 法检测细胞活力;运用 DCFDA 和 TBARS 检测细胞内活性氧(ROS)水平和丙二醛(MDA)含量,以此评估氧化应激程度;借助 MitoTracker Green 和 MitoTracker Red 检测线粒体质量和膜电位;通过 SDS-PAGE 和 Western blotting 分析相关蛋白水平;利用 Griess Reagent NO 检测法测定一氧化氮(NO)水平;使用 ELISA 试剂盒检测白细胞介素 - 1β(IL-1β)释放。
下面来看看具体的研究结果:
- 大豆苷元预防 Aβ 诱导的细胞活力下降:研究人员先将 SH-SY5Y 细胞分化 7 天,然后用不同浓度的大豆苷元和 AβOs 处理细胞。结果发现,AβOs 会使 SH-SY5Y 和 C6 细胞活力明显降低,而 0.5μM 和 1μM 的大豆苷元预处理能显著提高细胞活力,其中 0.5μM 大豆苷元被确定为保护细胞免受 AβOs 损伤的最低有效剂量。
- 大豆苷元降低细胞内 ROS 水平并防止 AβO 诱导的线粒体膜电位下降:实验结果显示,AβOs 处理后,SH-SY5Y 和 C6 细胞内的 ROS 和 MDA 水平显著上升,线粒体膜电位降低,但大豆苷元预处理可有效降低 ROS 和 MDA 水平,维持线粒体膜电位。
- 大豆苷元预处理减轻 AβO 诱导的炎症并防止细胞焦亡:在 C6 细胞中,AβOs 会引发神经炎症反应,使 COX2、IL-1β 等炎症蛋白和细胞因子水平升高,同时激活 NF-κB,还会增加 caspase-1 和裂解的 gasdermin D(GSDMD)水平,诱导细胞焦亡。而大豆苷元预处理能有效抑制这些变化,减轻炎症反应,阻止细胞焦亡。
- 大豆苷元有效抑制 MAPK 通路激活和 NO 释放:Aβ 处理会使 C6 细胞中 JNK、p-JNK 和 p38 水平显著升高,iNOS 表达增加,NO 释放增多。但大豆苷元预处理能显著降低这些指标,抑制 MAPK 通路激活,减少 NO 释放。
研究结论和讨论部分指出,大豆苷元展现出强大的保护和抗炎效果,能减轻 Aβ 诱导的毒性,缓解氧化应激,维持线粒体功能,抑制 MAPK 通路,减少细胞死亡。这表明大豆苷元及其代谢产物有望成为预防和治疗 AD 等 Aβ 相关神经退行性疾病的有效药物。而且,大豆苷元可从饮食中获取,意味着通过调整生活方式或许能预防 AD。不过,该研究存在一定局限性,如在体外进行,无法完全模拟人体环境,且未探究大豆苷元的药代动力学和长期效果,未来还需开展体内研究和临床试验进一步验证。但总体而言,这项研究为 AD 的预防和治疗开辟了新的道路,让我们看到了通过饮食干预和利用天然化合物对抗神经退行性疾病的希望。