黄腐酚通过稳定Aβ寡聚体非晶态聚集抑制阿尔茨海默病淀粉样蛋白病理的分子机制研究

推荐：本研究针对阿尔茨海默病(AD)中Aβ1–42寡聚体毒性问题，通过多尺度结构分析揭示黄腐酚(XN)通过形成超分子复合物，将Aβ导向非晶态高聚体，抑制β-片层纤维形成。结合NMR、FTIR和AFM技术，首次阐明XN构象灵活性驱动的抗淀粉样机制，为AD预防性营养干预提供新策略。

　　

随着全球老龄化加剧，阿尔茨海默病(AD)已成为21世纪最严峻的公共卫生挑战之一。这种神经退行性疾病的核心病理特征是β-淀粉样蛋白(Aβ)异常聚集形成的毒性寡聚体和淀粉样斑块。尽管针对AD的药物研发投入巨大，传统靶向特定结合位点的策略却屡屡受挫——这源于淀粉样聚集体独特的动态结构和非典型受体特性。更棘手的是，AD病理进程往往在临床症状出现前数十年就已启动，使得治疗性干预常常为时已晚。在此背景下，通过膳食补充天然活性成分来调控早期分子事件的预防策略，正成为对抗AD的新希望。

啤酒花中的异戊烯化黄酮类化合物(PFs)因其独特的神经保护特性引起关注。其中黄腐酚(XN)作为含量最丰富的PF，已被证明能减少脑内Aβ沉积并改善认知功能，但其分子机制始终未明。发表在《International Journal of Biological Macromolecules》的这项研究，首次通过多学科技术联用，在原子尺度解析了XN与Aβ_1–42寡聚体的相互作用机制。

研究人员采用核磁共振(NMR)监测配体-受体相互作用，傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析二级结构变化，原子力显微镜(AFM)观察聚集体形貌，并结合分子动力学(MD)模拟阐释构效关系。通过硫黄素T(ThT)荧光实验定量评估三种PFs（XN、异黄腐酚IXN和8-异戊烯基柚皮素8-PN）对Aβ_1–42聚集的抑制效果。

PFs对Aβ_1–42聚集的影响
ThT实验显示XN在亚化学计量浓度(0.5 μM)即可抑制33%的Aβ聚集，而IXN和8-PN需要25 μM才能达到70-75%抑制率。XN的半数抑制浓度(IC₅₀)显著低于其他两种PFs，凸显其卓越的抗淀粉样活性。

基于NMR的PFs与Aβ_1–42结合表征
饱和转移差谱(STD-NMR)揭示IXN和8-PN通过异戊烯基(2″-H)与Aβ疏水沟结合。XN则表现出独特的结合动力学——其¹H NMR信号在80小时内持续消失，提示形成高度稳定的超分子复合物。¹⁵N-选择性优化翻转角短瞬态异核多量子相干(¹⁵N-SOFAST-HMQC)实验证实，XN以1:1化学计量诱导Aβ形成可溶性大聚集体。

Aβ肽在超分子聚集体中的构象与形态
FTIR显示XN处理的样品中1696 cm^?1/1630 cm^?1峰比值持续高于对照组，表明XN阻碍了反平行β-片层向平行β-片层的病态转化。AFM图像定量分析显示，XN处理72小时后Aβ聚集体直径(38-512 nm)远小于对照组原纤维(190-2200 nm)，证实其将Aβ锁定在非晶态聚集途径。

XN、IXN和8-PN的构象研究
分子动力学模拟揭示XN因缺少C环(黄酮骨架)而具有更高的构象灵活性(RMSD 3.19 ?)，其旋转自由度比刚性更强的IXN(RMSD 2.29 ?)和8-PN(RMSD 2.29 ?)更利于适应Aβ寡聚体的动态表面。

这项研究开创性地证明：XN通过其构象柔性优势，与Aβ寡聚体形成"分子伴侣"样超分子复合物，将致病性β-片层纤维重编程为无害的非晶态聚集体。该发现不仅为抗淀粉样药物的理性设计提供了结构模板，更确立了膳食补充XN作为AD一级预防策略的科学基础。考虑到XN已通过多项临床试验的安全性评估，这项研究为开发基于啤酒花的神经保护功能性食品铺平了道路。未来研究可进一步优化XN的生物利用度，并探索其与其他天然活性成分的协同效应，以构建多靶点AD预防体系。