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研究發現羅勒中的天然化合物可支持認知功能

研究發現羅勒中的天然化合物可支持認知功能
  • 羅勒等植物中富含天然化合物茴香酚,可能有助於隨著年齡的增長支持大腦健康和認知功能。 

  • Fenchol 模仿微生物群產生的短鏈脂肪酸在活化遊離脂肪酸受體 2 (FFAR2) 訊號傳導方面的相同有益作用,FFAR2 是一種在神經元上表達的細胞訊號分子。

  • 在大腦健康狀況不佳的蠕蟲和小鼠模型中,茴香腦透過刺激 ffar2 訊號(微生物組感測機制)顯著減少斑塊的過度累積和神經元死亡。 

本文發佈在 eurekalert.org 上 [可能會根據內容或長度進行編輯]: 

茴香腦是一種在包括羅勒在內的一些植物中含量豐富的天然化合物,可以幫助保護大腦免於衰退,一項臨床前研究由 南佛羅裡達大學健康中心(usf health) 研究人員建議。

這 10 月 5 日發表的新研究 在裡面 老化神經科學前沿(@FrontiersIn),發現了一種與腸道微生物組相關的感測機制,解釋了芬酚如何降低大腦的神經毒性。

新的證據表明,短鏈脂肪酸 (scfa)——有益腸道細菌產生的代謝物,也是結腸細胞的主要營養來源——有助於大腦健康。 患有輕度認知障礙和 ad 的老年患者的 scfa 豐度通常會減少。 然而,短鏈脂肪酸 scfa 的下降如何導致 ad 進展仍然很大程度上未知。

腸道衍生的 scfa 透過血液到達大腦,可以結合併激活遊離脂肪酸受體 2 (ffar2),這是一種在稱為神經元的腦細胞上表達的細胞信號分子。

「我們的研究首次發現,這些微生物代謝物 (SCFA) 對 FFAR2 感測機制的刺激有助於保護腦細胞免受與 AD 相關的澱粉樣β (Aβ) 蛋白的毒性積累,」首席研究員說 Hariom yadav 博士,神經外科和腦部修復教授 南佛羅裡達大學健康莫薩尼醫學院,他領導南佛羅裡達大學微生物組研究中心。

AD 的兩個標誌性病理學之一是硬化的 Aβ 沉積物,它們在神經細胞之間聚集在一起,在大腦中形成澱粉樣蛋白斑塊。 另一個是腦細胞內 tau 蛋白的神經纖維纏結。 這些病理導致神經元損失和死亡,最終導致 AD 的發作,AD 是一種以記憶、思考能力和其他認知能力喪失為特徵的疾病。

亞達夫博士和他的合作者深入研究分子機制,以解釋腸道微生物組和大腦之間的相互作用如何影響大腦健康和與年齡相關的認知能力下降。 yadav 博士說,在這項研究中,研究小組著手揭示 ffar2 在大腦中「以前未知」的功能。

研究人員首先表明,抑制 ffar2 受體(從而阻止其「感知」神經元細胞外環境中的 scfa 並在細胞內傳遞訊號的能力)會導致 aβ 蛋白的異常積聚,從而導致與 ad 相關的神經毒性。

然後,他們對超過 144,000 種天然化合物進行了大規模虛擬篩選,以找到可以模擬微生物群產生的 scfa 在激活 ffar2 信號傳導方面的相同有益效果的潛在候選化合物。 yadav 博士指出,確定scfa 的天然化合物替代品以最佳地靶向神經元上的ffar2 受體非常重要,因為腸道和其他器官中的細胞在這些微生物代謝物通過血液循環到達大腦之前會消耗掉大部分。

Yadav 博士的團隊從 15 種主要候選化合物中篩選出最有效的一種。 茴香酚是一種植物來源的化合物,賦予羅勒芳香氣味,最適合與 FFAR 的活性位點結合以刺激其訊號傳導。

人類神經細胞培養的進一步實驗,以及 秀麗隱桿線蟲 (c.) AD 的(蠕蟲)和小鼠模型表明,茴香酚透過刺激 FFAR2 訊號(微生物組感測機制),顯著減少過量的 Aβ 積累和神經元死亡。 當研究人員更仔細地研究芬酚如何調節Aβ 誘導的神經毒性時,他們發現該化合物減少了衰​​老神經元細胞(也稱為「殭屍」細胞),這種細胞常見於患有AD 病理的大腦中。

殭屍細胞停止複製並緩慢死亡。 同時,亞達夫博士說,它們在患病和衰老的器官中積聚,產生破壞性的發炎環境,並向鄰近的健康細胞發送壓力或死亡信號,這些細胞最終也會變成有害的殭屍細胞或死亡。

「茴香實際上影響衰老和蛋白質水解這兩種相關機制,」亞達夫博士談到這項有趣的臨床前研究發現時說道。 「它減少了半死殭屍神經元細胞的形成,並增加了(無功能的)Aβ的降解,從而使澱粉樣蛋白從大腦中更快地清除。”

在你開始在義大利麵醬或其他吃的東西中加入大量羅勒來幫助預防阿茲海默症之前,需要進行更多的研究——包括在人類身上。

在探索芬酚作為治療或預防 ad 病理的可能方法時,南佛羅裡達大學健康團隊將尋求幾個問題的答案。 亞達夫博士說,一個關鍵問題是,與在藥丸中分離和服用該化合物相比,在羅勒中食用的芬酚本身是否具有更高或更低的生物活性(有效)。 “我們還想知道強效劑量的羅勒或茴香是否能更快地讓化合物進入大腦。”

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