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薑黃咖哩透過減少氧化壓力途徑而有益於大腦

薑黃咖哩透過減少氧化壓力途徑而有益於大腦

儘管您可能最了解薑黃是一種為咖哩和印度美食增添明亮陽光色彩的香料,但薑黃在治療上的使用已有數千年曆史。 但調味料架上裝有黃橙色粉末的容器不僅會染色你的切菜板並賦予泥土芳香。 薑黃及其稱為類薑黃素的活性化合物也因其支持健康和長壽的作用而得到了充分研究。  

人們認為薑黃對身體有益的一個區域是大腦——這個區域非常容易受到發炎和氧化壓力的破壞性影響。 氧化壓力是由活性氧 (ros) 等有害分子的產生和消除不平衡引起的,是導致與年齡相關的認知障礙的已知因素。 

儘管許多研究表明薑黃可以調節氧化應激,但研究人員並不完全清楚這種金色香料如何作用於大腦中的活性氧,特別是它如何影響涉及大腦中幾乎所有病理和功能失調過程的某些細胞。 現在, 最近的一項研究 出版於 分子 德國弗萊堡大學的研究人員發現了薑黃神經保護能力的一些途徑,這可能是支持老化或疾病大腦的關鍵。

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小膠質細胞和一氧化氮的雙面刃

中樞神經系統 (cns) 細胞由於代謝需求高,特別容易受到氧化壓力的影響。 儘管細胞粒線體內將食物代謝為能量對於生命至關重要,但這個過程會導致ros 的產生——在需要更多能量的區域(例如被稱為小膠質細胞的腦細胞)會產生更多的ros。

小膠質細胞是中樞神經系統最重要的免疫細胞。 當大腦出現問題時,小膠質細胞會先做出反應,透過修復組織和進行吞噬作用(清除受損或功能失調的神經元)來保護大腦。 雖然這對大腦有很大的好處,但小膠質細胞免疫反應的過度活化可能會對中樞神經系統產生有害的結果。 

小膠質細胞活性的長期升高會促進稱為細胞因子的促炎信號分子的釋放,這些分子會破壞正常的中樞神經系統活動,並與神經和認知障礙有關。 因此,增加我們對小膠質細胞活化相關途徑和介質的了解可能會帶來新的治療選擇,以支持老化或受損的大腦——這正是 streyczek 和同事在這項薑黃研究中的目的。

大腦中的另一把雙面刃是一氧化氮(no)。 雖然這種氣體分子是在體內自然產生的,對於擴張血管以增加血流量至關重要,但當與大腦中的 ros 化合物反應時,一氧化氮的行為也會從有益轉變為有害。 在健康的大腦中,抗氧化劑可以有效地中和和消除多餘的ros和自由基。 然而,由於衰老或受損的大腦中抗氧化活性不足而導致一氧化氮的過度釋放和積累,可能會導致額外的神經元損傷。 

主要負責細胞內 no 產生的酵素家族是一氧化氮合成酶,其中 inos(誘導型一氧化氮合成酶)是小膠質細胞中發現的主要形式。 因此,調節inos合成和活性可能在減少大腦氧化壓力和維持中樞神經系統健康方面發揮關鍵作用。

薑黃萃取物和薑黃素最有益於大腦

在這項研究中,德國的研究小組評估了薑黃對作為神經發炎模型的小膠質細胞培養物的影響。 他們研究了四種形式的香料——薑黃萃取物及其三種成分:薑黃素、四氫薑黃素和薑黃烯醇。 

研究人員刺激小膠質細胞過度激活,進而誘導過量的一氧化氮釋放。 然後,streyczek 及其同事添加了不同濃度的四種基於薑黃的治療方法,發現薑黃萃取物在抑制no 釋放方面最有效,且具有劑量依賴性效應——這意味著,使用的薑黃濃度越高,效果越好。 薑黃素緊隨其後,抑制 no 釋放的水平與薑黃萃取物的中等濃度相似。 四氫薑黃素略微降低了一氧化氮的產生,但薑黃烯醇沒有顯著效果。 

這些結果並不令人意外,因為研究顯示薑黃素是薑黃中最有生物活性和最重要的成分。 然而,薑黃萃取物比單獨薑黃素產生更有效的效果這一事實表明,薑黃中發現的數十種薑黃素之間的協同作用可能以一種尚不為人所知的方式共同發揮作用。

接下來,streyczek 及其同事研究了薑黃萃取物如何影響 inos 蛋白質合成。 與先前的結果類似,所有濃度的薑黃萃取物均以劑量依賴性方式有效降低小膠質細胞中過度的 inos 蛋白合成和 inos 遺傳活性。 隨著 inos 活性的降低,no 的產生和釋放也會隨之減少,這可能會導致大腦整體氧化壓力和發炎程度降低。

薑黃萃取物和薑黃素最有益於大腦

對過度的“不”說“不” 

總的來說,這些結果表明薑黃是中樞神經系統小膠質細胞中一氧化氮的有效抑制劑,這可能有助於預防大腦氧化壓力以及由這種損傷引起的相關認知障礙。

正如作者在論文中所反映的那樣,「總而言之,一氧化氮作為氧化壓力和神經發炎調節劑的重要性已經大大增加,這兩者都會導致[認知]退化。 了解一氧化氮的生理學和病理學以及薑黃在降低一氧化氮水平中的作用以及潛在的途徑,可能是治療 [認知]疾病的關鍵。 展望未來,未來的研究應該評估薑黃素或其他薑黃素在其他神經元細胞以及動物和人類中的潛力,以進一步闡明薑黃在減少氧化壓力和支持大腦健康方面的作用。 

參考:

福斯特曼 u,塞薩 wc。 一氧化氮合成酶:調節與功能。 歐洲心臟雜誌. 2012;33(7):829-837d。 doi:10.1093/eurheartj/ehr304

Streyczek j、apweiler m、sun l、fiebich bl。 薑黃萃取物(薑黃) 透過減少 BV2 小膠質細胞中一氧化氮、iNOS 蛋白和 mRNA 的合成來介導抗氧化作用。 分子。 2022;27(3):784。 發佈於 2022 年 1 月 25 日。



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