牛乳铁蛋白可以减少两种主要阿尔茨海默病大鼠模型中的Aβ/TAU蛋白的积聚

《Behavioural Brain Research》：Bovine lactoferrin can reduce A β /TAU accumulation in two major pathological Alzheimer’s Disease rat models

　　

摘要

引言

阿尔茨海默病（AD）是一种以进行性认知衰退为特征的神经退行性疾病。牛乳铁蛋白（bLf）是一种具有结合铁功能的蛋白质，在肠道和全身范围内都具有免疫调节作用。本研究利用两种不同的大鼠模型评估了bLf的潜在治疗效果，这两种模型模拟了AD病理的关键特征。

方法

本研究共纳入42只10-12周大的Wistar白化雌性大鼠（体重200-250克），随机分为7组，每组6只大鼠。各组分别为：1- 对照组，2- 磷酸盐缓冲液（PBS）组，3- bLf组，4- 秋水仙碱（COL）组（用于TAU模型），5- 奥卡迪酸（OKA）组（用于Aβ模型），6- COL + bLf组，7- OKA + bLf组。通过Morris水迷宫（MWM）测试认知缺陷，使用OFT评估运动协调能力和焦虑水平。在这些评估之后，收集了脑脊液（CSF）、海马组织、血清和全血样本。利用ELISA方法检测这些样本中的Aβ、TAU、铁蛋白（Ferritin）、总抗氧化剂（TAS）和总硫氧蛋白（TOS）水平。为了研究基因调控作用，通过定量实时PCR（qRT-PCR）分析了Fpn、Bax、Bcl-2、p38、FoxO和GSK-3β的基因表达模式。

结果

bLf减少了氧化应激。在海马体和脑脊液中观察到Aβ和TAU水平下降。铁蛋白水平在海马体、脑脊液和血清中均相对较低。在AD模型中海马体中的Fpn和Bcl-2表达下调，但在bLf处理后上调。Bax、p38、FoxO和GSK-3β的表达水平也在bLf给药后下调。

结论

这些发现 在两种模型中均具有一致性。总体而言，bLf作为一种治疗候选物显示出潜力，能够同时针对AD的两个关键病理特征。

章节片段

引言

阿尔茨海默病（AD）是一种隐匿且进行性的神经退行性疾病。针对该疾病的病理机制开发的治疗方法主要针对神经元功能障碍和认知衰退的主要因素，这些因素是由于Aβ斑块和过度磷酸化的tau蛋白的积累而形成的神经纤维缠结（NFTs）。Aβ的聚集、突触毒性和由此引起的神经炎症构成了AD的主要病理特征。

化学品

本研究中使用的化学品如下：Alfazyne（Alfasol，土耳其），Ketax（Vem，土耳其），秋水仙碱（COL，9000760，Cayman，美国），奥卡迪酸（OKA，7M20L15430，BioVision，Waltham，美国），牛乳铁蛋白（936541-36-5，L-4765 Sigma-Aldrich，美国），人工脑脊液（aCSF，3525，Tocris，Bioscience，伊斯坦布尔，土耳其），Aβ ELISA试剂盒（E-EL-R1402，Elabscience），微管相关tau蛋白（MAPτ）ELISA试剂盒（E-EL-R0943，Elabscience），总抗氧化剂（TAS）ELISA试剂盒（E-BC-K801-M）。

在bLf的作用下，两种模型中AD大鼠的空间学习能力均有所改善

在AD模型建立30天后，进行了Morris水迷宫（MWM）测试。PBS组、bLf组、COL组、OKA组、COL+bLf组和OKA+bLf组的分析结果以循环地图形式呈现（图1A）。

与COL组和OKA组相比，PBS组的搜索-寻找行为更为短暂，这表明训练取得了预期的学习效果。在COL组和OKA组中，尤其是OKA组，发现了寻找行为的延迟，表现为持续的圆周运动。

讨论

AD是一个迅速增长的全球健康问题。AD病例的预期增加与老年人口的增加密切相关，尤其是在低收入和中等收入国家。AD的年发病率和患病率随年龄的增长而显著上升。目前，针对该疾病的两个主要病理机制正在进行密集的研究，但这些研究尚未提供明确的解决方案。治疗AD的一个主要挑战在于难以精准调控大脑相关过程。

结论

总的来说，我们的研究结果有力地证明了牛乳铁蛋白是一种多方面的治疗剂，能够对抗类似阿尔茨海默病的病理过程。其作用机制包括：1）减少有毒的Aβ和磷酸化tau蛋白的积累；2）平衡铁的稳态；3）抑制促凋亡和氧化应激途径；4）增强整体的抗氧化防御系统；5）改善认知衰退和类似焦虑的行为。鉴于其优异的安全性和高生物利用度，

研究资助

本研究得到了加济安泰普大学科学研究项目部的支持（项目代码：SBF.YLT.22.08）。

作者贡献

所有作者共同完成了研究并设计了实验方案。所有作者提供了必要的试剂或工具。?.G.Y.负责数据分析并撰写了论文。所有作者均参与了最终稿件的审阅。

伦理审批

本文所述的工作遵循了世界医学协会的《赫尔辛基宣言》伦理准则，适用于涉及人类的实验；同时满足了提交给生物医学期刊的手稿的统一要求。本研究已获得加济安泰普大学医学院实验动物研究伦理委员会的批准（2022年8月20日，协议编号：2022/271）。

作者贡献声明

Sedanur K?l?n?： 写作 - 审稿与编辑，撰写 - 初稿，数据可视化，方法学设计，实验实施，数据分析。 ?enay G?rücü Y?lmaz： 写作 - 审稿与编辑，撰写 - 初稿，数据可视化，结果验证，项目监督，软件选用，资源协调，项目管理，方法学设计，资金筹集，数据分析，概念构思。 Ahmet Sarper Bozkurt： 写作 - 审稿与编辑，撰写 - 初稿，数据可视化。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

致谢

作者感谢加济安泰普大学科学研究项目部的财政支持。