近日，我校曹庸教授團(tuán)隊(duì)陳運(yùn)嬌副教授在利用秀麗線(xiàn)蟲(chóng)模型探究迷迭香多酚化合物延緩神經(jīng)退行性疾病（Neurodegenerative diseases,，NDs）及其潛在機(jī)制的研究方面取得新進(jìn)展，并在國(guó)際高水平期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry,、Food & Function發(fā)表兩篇學(xué)術(shù)論文。兩篇論文通訊作者均為陳運(yùn)嬌副教授,，第一作者為華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院碩士生陳韻。
與衰老相關(guān)的NDs是一類(lèi)以大腦神經(jīng)元或組織功能漸進(jìn)性損傷為主要特征的進(jìn)行性疾病,，包括阿爾茲海默癥（Alzheimer's disease, AD）,，亨廷頓病（Huntington disease, HD）,，帕金森?。≒arkinson's disease, PD）等，因其患病率高,，并發(fā)癥嚴(yán)重,，已成為全球嚴(yán)重的醫(yī)學(xué)和社會(huì)問(wèn)題。目前為數(shù)不多的NDs治療藥物僅能緩解臨床病理癥狀,，未能從根本上阻止受損神經(jīng)元的繼續(xù)退變和死亡,，并且這些藥物治療費(fèi)用昂貴，還會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的副作用,。因此,，尋找有效、安全,、天然的神經(jīng)保護(hù)活性物質(zhì)并探究其作用機(jī)制是開(kāi)發(fā)神經(jīng)保護(hù)治療劑的研究熱點(diǎn),。鼠尾草酚（Carnosol, CL）和鼠尾草酸（Carnosic acid, CA）是迷迭香提取物中主要的兩種高效抗氧化多酚物質(zhì)。然而,，關(guān)于迷迭香多酚化合物在延緩NDs及線(xiàn)粒體障礙的相關(guān)機(jī)制知之甚少,，因此有必要探索迷迭香多酚化合物對(duì)NDs中膽堿能障礙、蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)和線(xiàn)粒體障礙的調(diào)控作用及相關(guān)機(jī)制,。
在Journal of Agricultural and Food Chemistry期刊上發(fā)表的題為“Carnosol Reduced Pathogenic Protein Aggregation and Cognitive Impairment in Neurodegenerative Diseases Models via Improving Proteostasis and Ameliorating Mitochondrial Disorders”的封面文章,，一區(qū)TOP，影響因子為5.895（原文鏈接：https://pubs.acs.org/toc/jafcau/70/34）,。
該研究利用三種NDs線(xiàn)蟲(chóng)模型（AD,、HD和PD）,，從神經(jīng)元凋亡、蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)和線(xiàn)粒體功能障礙等不同方面系統(tǒng)地探討CL延緩NDs的神經(jīng)保護(hù)作用機(jī)制,。首先,，CL通過(guò)抑制IIS通路，調(diào)節(jié)MAPK信號(hào)通路,，同時(shí)激活分子伴侶信號(hào)通路以恢復(fù)NDs蛋白穩(wěn)態(tài),，從而抑制β-淀粉樣蛋白（Amyloid β, Aβ）、聚谷氨酰胺（polyglutamine, polyQ）和α-突觸核蛋白（α-synuclein, α-syn）的積累,，減少線(xiàn)蟲(chóng)的行為和認(rèn)知障礙以及神經(jīng)元損傷,。此外，CL通過(guò)改善線(xiàn)粒體膜蛋白功能和線(xiàn)粒體結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)以修復(fù)線(xiàn)粒體結(jié)構(gòu)損傷,。更重要的是,，該研究揭示了CL可激活線(xiàn)粒體動(dòng)力學(xué)穩(wěn)態(tài)相關(guān)基因以改善線(xiàn)粒體穩(wěn)態(tài)和功能障礙同，并上調(diào)unc-17,、cho-1和cha-1基因以減輕Aβ介導(dǎo)的膽堿能神經(jīng)系統(tǒng)障礙,，并激活Notch信號(hào)傳導(dǎo)和Wnt通路以減少polyQ和α-syn誘導(dǎo)的ASH神經(jīng)元以及多巴胺能神經(jīng)元損傷。
在Food & Function期刊上發(fā)表的題為“Carnosic Acid Ameliorated AΒ-Mediated (Amyloid-β Peptide) Toxicity, Cholinergic Dysfunction and Mitochondrial Defect in Caenorhabditis Elegans of Alzheimer’s Model”的論文,，中科院二區(qū),，影響因子為6.317（原文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2022/fo/d1fo02965g）。
該研究利用AD線(xiàn)蟲(chóng)模型揭示了CA延緩Aβ神經(jīng)毒性的作用及潛在機(jī)制,。研究結(jié)果表明CA能抑制Aβ異常積累,，延緩線(xiàn)蟲(chóng)癱瘓并保護(hù)神經(jīng)元免受Aβ誘導(dǎo)的神經(jīng)毒性影響。并且,，CA可通過(guò)降低ace-1和ace-2基因的表達(dá),，上調(diào)cha-1和unc-17基因以抑制乙酰膽堿酯酶活性，緩解Aβ引起的膽堿能系統(tǒng)缺陷,。此外,，CA還可能通過(guò)上調(diào)phb-1、phb-2,、eat-3和drp-1基因的表達(dá)來(lái)改善Aβ誘導(dǎo)的線(xiàn)粒體動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)失衡及氧化應(yīng)激損傷,。
以上研究有助于了解迷迭香多酚化合物延緩NDs的活性及其潛在的作用機(jī)制，對(duì)推動(dòng)開(kāi)發(fā)迷迭香提取物為預(yù)防和治療NDs的相關(guān)產(chǎn)品具有重要的指導(dǎo)作用,。上述研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金和廣東省自然科學(xué)基金的資助,。
文圖/食品學(xué)院
