《Food Science & Nutrition》：Effects of Rosmarinic Acid on L-Methionine-Induced Behavioral Impairments and Disruptions in Hippocampal Neurogenesis in the Adult Rat
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L-蛋氨酸（L-met）是一种必需氨基酸；然而，过量摄入会诱发与记忆障碍和海马神经发生减少相关的氧化应激。迷迭香酸（RA）是一种天然酚类化合物，已被报道具有抗氧化和神经保护特性。本研究旨在探讨RA对L-met诱导的成年大鼠记忆缺陷和海马神经发生改变的影响。将5
L-蛋氨酸（L-met）是一种必需氨基酸；然而，过量摄入会诱发与记忆障碍和海马神经发生减少相关的氧化应激。迷迭香酸（RA）是一种天然酚类化合物，已被报道具有抗氧化和神经保护特性。本研究旨在探讨RA对L-met诱导的成年大鼠记忆缺陷和海马神经发生改变的影响。将54只雄性Sprague–Dawley大鼠分为6组：对照组、L-met组（1.7?g/kg/天）、RA10组（10?mg/kg/天）、RA30组（30?mg/kg/天）、L-met + RA10组（L-met：1.7?g/kg/天，RA：10?mg/kg/天）和L-met + RA30组（L-met：1.7?g/kg/天，RA：30?mg/kg/天）。采用新型物体定位（NOL）和新型物体识别（NOR）测试评估记忆表现。利用Ki-67和Ki-67/大鼠内皮细胞抗原-1（RECA-1）作为细胞增殖和血管相关增殖细胞的标志物，5-溴-2′-脱氧尿苷/神经元核蛋白（BrdU/NeuN）作为成熟神经元相关新生神经元存活的标志物，以及p21作为细胞周期阻滞的标志物，评估海马神经发生。结果显示，L-met给药显著损害了记忆表现，减少了Ki-67、Ki-67/RECA-1和BrdU/NeuN阳性细胞的数量，并增加了p21阳性细胞的数量。然而，RA（10和30?mg/kg）的共同给药显著减轻了L-met诱导的记忆缺陷和海马神经发生相关损伤。这些发现表明，RA可减轻L-met诱导的成年大鼠记忆障碍和海马神经发生紊乱。
研究背景与目的
痴呆症是全球面临的重大健康挑战，世界卫生组织预测到2030年全球将有7800万痴呆患者，到2050年这一数字将增至近1.39亿。痴呆症严重影响患者的生活质量，并与阿尔茨海默病（AD）密切相关，其典型特征包括行为改变和记忆丧失。研究表明，记忆障碍和认知功能下降与海马神经发生减少紧密相关。成年海马神经发生是一个复杂的过程，涉及神经干细胞（NSCs）和神经祖细胞（NPCs）在齿状回（DG）中产生新神经元，包括增殖、分化、迁移和成熟等多个阶段。因此，增强神经发生被认为是维持认知功能和治疗痴呆症的潜在策略。
L-蛋氨酸（L-met）是一种必需氨基酸，主要存在于肉类、鱼类、牛奶等动物性食物以及坚果和种子等植物性食物中。然而，过量摄入L-met会产生神经毒性效应。L-met代谢为S-腺苷甲硫氨酸（SAM）并进一步转化为同型半胱氨酸（Hcy）。长期高剂量摄入L-met可导致高同型半胱氨酸血症（HHcy），这与脑血管疾病、脑衰老和血管性痴呆相关。已有研究报道，HHcy可诱导氧化应激、线粒体功能障碍和炎症反应，从而损害认知功能并减少神经发生。
迷迭香酸（RA，C18H16O8）是一种广泛存在于唇形科植物（如迷迭香、紫苏、丹参和柠檬香蜂草）中的酚类化合物，具有抗炎、抗氧化和神经保护等多种生物活性。多项研究强调了RA在增强记忆和缓解神经毒性方面的有益作用，并能抑制β-淀粉样蛋白（Aβ）聚集——AD的关键病理特征。此外，RA还能调节γ-氨基丁酸（GABA）受体活性，可能影响神经元功能和学习记忆。
尽管已有上述发现，但RA对L-met诱导的损伤（特别是记忆表现和海马神经发生）的作用仍不清楚，其在血管相关细胞增殖和细胞周期相关过程中的潜在作用也尚不明确。因此，本研究旨在探究RA对L-met诱导的大鼠模型记忆缺陷和海马神经发生障碍的影响。
主要技术方法
研究人员使用了54只雄性Sprague–Dawley大鼠（来源于泰国曼谷Nomura Siam International Co. Ltd.），随机分为6组，分别给予对照处理、L-met（1.7 g/kg/天）、RA（10或30 mg/kg/天）以及联合用药，连续灌胃28天。通过新型物体定位（NOL）测试和新型物体识别（NOR）测试评估空间记忆和识别记忆，利用EthoVision XT追踪软件记录探索行为。采用免疫荧光染色技术，以Ki-67标记细胞增殖、Ki-67/大鼠内皮细胞抗原-1（RECA-1）共标记血管相关增殖细胞、5-溴-2′-脱氧尿苷/神经元核蛋白（BrdU/NeuN）共标记新生神经元存活，以及p21标记细胞周期阻滞。使用荧光显微镜定量计数齿状回（DG）亚颗粒区（SGZ）中的阳性细胞。
研究结果
3.1 RA和L-met对行为的影响
各组间运动距离和速度无显著差异，表明RA和L-met不影响运动活动。在NOL测试中，熟悉期各组探索时间无差异。选择期测试显示，对照组、RA10组、RA30组、L-met+RA10组和L-met+RA30组均显著偏好位于新位置的物体，而L-met组未能区分不同位置，表明空间记忆受损。偏好指数（PI）分析同样证实，除L-met组外，其余各组PI均显著高于50%随机水平。在NOR测试中，所有组在熟悉期表现一致，而在选择期，除L-met组外，其他各组均显著偏好新物体，PI也显著高于随机水平。这些结果表明，L-met诱导了空间记忆和识别记忆缺陷，而RA共同给药能够改善这些缺陷。
3.2 RA和L-met对细胞增殖和血管相关增殖细胞的影响
总Ki-67阳性细胞数在各组间存在显著差异。L-met组的总Ki-67阳性细胞数较对照组显著降低。共同给予RA（10和30 mg/kg）后，总Ki-67阳性细胞数较L-met组显著增加。血管相关Ki-67阳性细胞数和非血管相关Ki-67阳性细胞数的变化趋势与总Ki-67一致：L-met组两种细胞数量均显著低于对照组，而RA共同给药显著提升了这两类细胞的数量。这表明RA可缓解L-met对海马细胞增殖和血管相关增殖细胞的抑制作用。
3.3 RA和L-met对神经元细胞存活的影响
BrdU/NeuN双阳性细胞数在各组间差异显著。L-met组BrdU/NeuN阳性细胞数较对照组显著减少，表明新生神经元存活受损。而RA（10和30 mg/kg）与L-met共同给药后，BrdU/NeuN阳性细胞数较L-met组显著增加，提示RA可减轻L-met诱导的新生神经元丢失。
3.4 RA和L-met对细胞周期阻滞的影响
p21阳性细胞数在各组间存在显著差异。L-met组p21阳性细胞数较对照组显著增加，表明细胞周期阻滞增强。重要的是，RA（10和30 mg/kg）与L-met共同给药后，p21阳性细胞数较L-met组显著减少，提示RA可通过抑制细胞周期阻滞来保护海马神经发生。
讨论与结论
本研究表明，L-met给药会导致海马神经发生和认知功能受损，表现为细胞增殖和新生成熟神经元存活减少、细胞周期阻滞增加以及记忆功能缺陷。而RA共同给药可显著减轻L-met诱导的这些损伤。研究未发现运动活动差异，排除了运动功能对记忆测试结果的干扰。
L-met引起的神经毒性可能与高同型半胱氨酸血症（HHcy）有关，后者可诱导氧化应激、炎症和DNA损伤。本研究中L-met组p21阳性细胞增加伴随Ki-67和BrdU/NeuN阳性细胞减少，提示细胞周期阻滞可能是神经发生抑制的重要机制。RA的抗炎、抗氧化特性及其对脑源性神经营养因子（BDNF）信号的调控作用可能介导了其对神经发生的保护效应。
研究结论： L-met诱导了认知障碍（经行为测试证实），并与海马神经发生减少和p21阳性细胞增多（提示细胞周期阻滞增强）相关。然而，RA的共同给药显著减轻了这些损伤，表现为保留了海马细胞增殖和新生成熟神经元存活，并减少了齿状回（DG）中的p21阳性细胞。这些发现表明，RA可能减轻L-met诱导的认知障碍。
