研究表明,天然植物源化合物可降低阿尔茨海默氏症大脑的神经毒性

葑醇,一种通常存在于某些植物中的天然化合物,包括罗勒(罗勒属basilicum,通过激活游离脂肪酸受体2(FFAR2)信号,根据一项新的研究发表在期刊上老化神经科学前沿

芬酚(Fenchol)是一种植物源化合物,可赋予罗勒芳香气味,可以作为改善阿尔茨海默病病理的治疗方法。图片来源:静。

芬酚(Fenchol)是一种植物源化合物,可赋予罗勒芳香气味,可以作为改善阿尔茨海默病病理的治疗方法。图片来源:静。

新的证据表明短链脂肪酸(SCFAs) -有益的肠道细菌产生的代谢物和结肠细胞的主要营养来源-有助于大脑健康。

在患有轻度认知障碍和阿尔茨海默病(最常见的痴呆形式)的老年患者中,SCFAs的丰度通常会降低。

然而,SCFAs的这种下降是如何导致阿尔茨海默病进展的仍然是未知的。

肠道来源的SCFAs通过血液进入大脑,可以结合并激活FFAR2,这是神经元上表达的一种细胞信号分子。

“我们的研究首次发现,通过这些微生物代谢物刺激FFAR2感应机制,可以有利于保护脑细胞免受与阿尔茨海默病相关的淀粉样蛋白(Aβ)的毒性积累,”威克森林医学院(Wake Forest School of Medicine)和南佛罗里达大学(University of South Florida)的研究员哈里奥姆·亚达夫(Hariom Yadav)教授说。

在这项研究中,亚达夫博士和同事们研究了FFAR2在大脑中的功能。

他们首先表明,抑制FFAR2受体有助于Aβ蛋白的异常积聚,导致与阿尔茨海默病相关的神经毒性。

然后,他们对超过144000种天然化合物进行了大规模的虚拟筛选,以发现潜在的候选化合物,这些化合物可以在激活FFAR2信号时模拟产生SCFAs的微生物群的同样有益作用。

Yadav教授说:“确定一种可替代SCFAs的天然化合物,以优化神经元上的FFAR2受体是很重要的,因为在这些微生物代谢产物通过血液循环到达大脑之前,肠道和其他器官中的细胞会消耗大部分这些代谢产物。”

研究人员从15种主要化合物中筛选出最有效的一种。

芬酚与FFAR活性位点结合以刺激其信号转导效果最好。

进一步在人类神经细胞培养、线虫和阿尔茨海默病小鼠模型中进行的实验表明,芬酚通过刺激FFAR2信号,即微生物组感知机制,显著降低了Aβ的过量积累和神经元的死亡。

当科学家们更仔细地研究芬酚如何调节a β诱导的神经毒性时,他们发现这种化合物可以减少衰老神经元细胞,也被称为“僵尸”细胞,这种细胞通常存在于患有阿尔茨海默病的大脑中。

亚达夫教授说:“芬酚实际上影响衰老和蛋白质水解两种相关机制。”

“它减少了半死僵尸神经元细胞的形成,也增加了(无功能)Aβ的降解,因此淀粉样蛋白从大脑中清除得更快。”

在探索芬可作为治疗或预防阿尔茨海默病的一种可能的方法时,该团队将寻求几个问题的答案。

Yadav教授说:“一个关键问题是,与药片中分离和管理化合物相比,在罗勒中摄入芬酚本身是否具有更高的生物活性(有效)。”

“我们还想知道,剂量大的罗勒或芬酚是否能更快地将化合物进入大脑。”

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Atefeh Razazan.激活微生物区系感应游离脂肪酸受体2信号通过调节蛋白水解-衰老轴改善淀粉样蛋白β诱导的神经毒性。前面。老化>, 2021年10月5日在线发布;doi: 10.3389 / fnagi.2021.735933

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