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小叶金露梅(Potentilla parvifolia Fisch.)是蔷薇科(Rosaceae)委陵菜属(Potentilla L.)一种常见的落叶灌木,在中国青海多有分布,具有悠久的药用历史。近年来有研究表明,小叶金露梅黄酮类化合物具有神经保护作用,但具体机制不明确。阿尔茨海默症(Alzheimers disease,AD)是一种与年龄相关的神经退行性疾病,其主要的病理特征是β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积形成的老年斑和过度磷酸化的tau蛋白形成的神经纤维缠结(NFT)。本论文采用响应面法对小叶金露梅叶总黄酮的提取工艺进行优化,并利用神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞建立AD细胞模型,在此模型上对从小叶金露梅中得到的5种单体黄酮类化合物(槲皮素、异槲皮苷、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖醛酸苷、银椴苷和儿茶素)进行体外抗AD活性评价,主要从改善tau蛋白的过度磷酸化和线粒体功能障碍等方面进行了阐述。
1、采用乙醇浸提的方法对小叶金露梅叶中的总黄酮进行提取,考察乙醇浓度、液料比、提取温度、提取时间和提取次数五个因素对总黄酮提取得率的影响,并通过响应面法对其提取得率进行优化。同时利用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除实验,对所得提取物的抗氧化活性进行评价。结果显示,小叶金露梅叶总黄酮提取的最佳工艺为乙醇浓度51%,液料比30∶1(mL/g),提取温度80℃,在此条件下模型预测总黄酮提取得率为2.86%,DPPH自由基清除率为16.56%。根据此条件进行了3次平行实验,结果小叶金露梅叶中总黄酮的平均提取得率为2.83%,DPPH自由基清除率为16.37%,与模型预测值基本一致,说明实验结果与模型拟合良好。
2、利用5μM的全反式维甲酸(ATRA)诱导SH-SY5Y细胞为成熟的神经细胞,进一步用40nM的冈田酸(OA)处理可使突触萎缩、tau蛋白过度磷酸化,建立AD细胞模型。在此细胞模型上研究小叶金露梅黄酮类化合物的神经保护作用。实验中通过Giemsa染色观察细胞形态变化,并通过Western Blotting检测p-tau Ser262、p-tau Ser396的磷酸化水平。结果表明,槲皮素和槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖醛酸苷能改善OA所致的突触萎缩,而小叶金露梅中5种黄酮类化合物均能降低tau蛋白在丝氨酸262及396位点的磷酸化水平。
3、利用上述AD细胞模型研究了小叶金露梅黄酮类化合物对SH-SY5Y细胞线粒体功能的影响。实验中分别检测了活性氧(ROS)水平、ATP含量及线粒体融合分裂蛋白的表达等指标。结果表明,槲皮素可显著降低细胞中ROS的水平,槲皮素、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖醛酸苷、银椴苷及儿茶素能促进细胞ATP的产生,槲皮素、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖醛酸苷及儿茶素可平衡线粒体的融合与分裂过程。
综合细胞形态变化、tau蛋白磷酸化水平以及线粒体功能的研究结果,发现槲皮素能改善OA所致的突触萎缩、降低tau蛋白的磷酸化水平、改善线粒体功能,具有较强的神经保护作用,对进一步开发预防治疗AD的药物研究可提供一定的实验依据。
1、采用乙醇浸提的方法对小叶金露梅叶中的总黄酮进行提取,考察乙醇浓度、液料比、提取温度、提取时间和提取次数五个因素对总黄酮提取得率的影响,并通过响应面法对其提取得率进行优化。同时利用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除实验,对所得提取物的抗氧化活性进行评价。结果显示,小叶金露梅叶总黄酮提取的最佳工艺为乙醇浓度51%,液料比30∶1(mL/g),提取温度80℃,在此条件下模型预测总黄酮提取得率为2.86%,DPPH自由基清除率为16.56%。根据此条件进行了3次平行实验,结果小叶金露梅叶中总黄酮的平均提取得率为2.83%,DPPH自由基清除率为16.37%,与模型预测值基本一致,说明实验结果与模型拟合良好。
2、利用5μM的全反式维甲酸(ATRA)诱导SH-SY5Y细胞为成熟的神经细胞,进一步用40nM的冈田酸(OA)处理可使突触萎缩、tau蛋白过度磷酸化,建立AD细胞模型。在此细胞模型上研究小叶金露梅黄酮类化合物的神经保护作用。实验中通过Giemsa染色观察细胞形态变化,并通过Western Blotting检测p-tau Ser262、p-tau Ser396的磷酸化水平。结果表明,槲皮素和槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖醛酸苷能改善OA所致的突触萎缩,而小叶金露梅中5种黄酮类化合物均能降低tau蛋白在丝氨酸262及396位点的磷酸化水平。
3、利用上述AD细胞模型研究了小叶金露梅黄酮类化合物对SH-SY5Y细胞线粒体功能的影响。实验中分别检测了活性氧(ROS)水平、ATP含量及线粒体融合分裂蛋白的表达等指标。结果表明,槲皮素可显著降低细胞中ROS的水平,槲皮素、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖醛酸苷、银椴苷及儿茶素能促进细胞ATP的产生,槲皮素、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖醛酸苷及儿茶素可平衡线粒体的融合与分裂过程。
综合细胞形态变化、tau蛋白磷酸化水平以及线粒体功能的研究结果,发现槲皮素能改善OA所致的突触萎缩、降低tau蛋白的磷酸化水平、改善线粒体功能,具有较强的神经保护作用,对进一步开发预防治疗AD的药物研究可提供一定的实验依据。