海参脑苷脂和海参磷脂对阿尔兹海默病的改善作用研究

阿尔兹海默病是一种常发于老年期的慢性进行性神经退行性疾病，表现为记忆力下降、认知障碍等不可逆退化，病理学特征为神经纤维缠结、老年斑以及神经元凋亡等。阿尔兹海默病的发病机制还未完全清楚，目前已形成多种假说，近年来氧化应激假说越来越受到关注。海参作为佐膳珍品，具有多种活性成分，如海参多糖、海参皂苷、海参脑苷脂、海参磷脂等，目前有关海参活性成分在神经保护和脑功能方面的研究还鲜见报道。本实验分离提取了海参中的主要活性成分——海参多糖、海参皂苷、海参脑苷脂和海参磷脂，建立体外模型评价了其对神经细胞氧化损伤的保护作用，在此基础上利用动物模型进一步评价了海参磷脂在神经保护和脑功能方面的作用，并对其作用机制进行了探讨。主要研究结果如下：本文首先对海参活性成分的神经细胞毒性进行了筛选，采用MTT法观察各种海参活性成分对神经细胞PC12的影响。结果表明，海参脑苷脂对PC12细胞的生长无明显影响，海参磷脂可促进神经细胞的增长，因此后期的实验以海参脑苷脂和海参磷脂为研究对象。本文采用过氧化氢（H2O2）和叔丁基过氧化氢（t-BHP）分别诱导PC12细胞氧化损伤建立神经细胞体外氧化损伤模型，研究海参脑苷脂和海参磷脂的神经保护作用及其作用机制。实验结果发现，H2O2和t-BHP使PC12细胞处于显著的氧化损伤状态，模型建立成功；海参脑苷脂和海参磷脂处理后增加PC12细胞的存活率，细胞形态也有所恢复，表明海参脑苷脂和海参磷脂对PC12细胞氧化损伤具有保护作用；机制研究结果显示，海参脑苷脂和海参磷脂可减少细胞内LDH的漏出，保护细胞膜的完整性，提高细胞内T-AOC和SOD的活性，增加细胞的抗氧化能力，下调促凋亡基因Bax、Caspase-9和Caspase-3，促进抗凋亡基因Bcl-2的表达，抑制神经细胞凋亡。该实验结果提示，海参脑苷脂和海参磷脂的神经细胞氧化损伤保护机制可能依赖于其抗氧化活性和抗凋亡活性。在细胞实验的基础上，本文选取了海参磷脂为研究对象，利用快速老化小鼠SAMP8和东莨菪碱致小鼠痴呆为动物模型，通过敞箱实验、Barnes迷宫、Morris水迷宫等多种行为学测定方法，进一步研究海参磷脂对阿尔兹海默病的影响。实验结果显示，SAMP8小鼠存在焦虑现象，海参磷脂对此的改善作用并不明显；SAMP8小鼠和东莨菪碱致小鼠痴呆两种模型小鼠均表现出显著的学习记忆能力障碍，Barnes迷宫实验中海参磷脂可缩短模型小鼠找到目标箱的潜伏期，减少错误次数；Morris水迷宫实验海参磷脂可减小SAMP8小鼠找到隐蔽平台的潜伏期，增加穿越平台次数，延长其在目标象限的停留时间。以上结果表明海参磷脂可改善阿尔兹海默病模型小鼠的学习和记忆障碍。结合动物实验和细胞实验的结果，本文测定了快速老化小鼠SAMP8脑组织、肝脏和血清中的氧化应激指标，进一步研究了海参磷脂改善老年痴呆小鼠脑功能的机制。结果发现，SAMP8小鼠脑组织处于严重的氧化应激状态，氧化损伤显著强于肝脏和血清；海参磷脂的摄食可明显降低MDA、8-OHdG、8-oxo-G和NO的含量，提高SOD活力，抑制NOS活性。本研究结果表明摄食海参磷脂对痴呆小鼠学习记忆障碍的改善作用与其抑制脂质、DNA和RNA的过氧化，调节脑内氧化应激状态，抑制NO的细胞毒性，减少神经细胞凋亡作用有关，且此作用机制与体外细胞实验中的结论一致。本文首次系统研究了海参中活性成分的神经保护功效，发现了海参脑苷脂和海参磷脂对神经细胞氧化损伤具有保护活性，海参磷脂可改善阿尔兹海默病模型小鼠的学习记忆能力障碍，并通过体内体外实验初步阐明其作用机制。本文为海参活性成分在阿尔兹海默病的治疗与预防方面的应用提供了科学依据，为海参的的高值化利用提供理论基础。