玉米黄素对内质网应激引发的SH-SY5Y 细胞凋亡的保护作用
通路,1材料与方法,1材料与试剂,2仪器与设备,3方法,4数据分析,2结果与分析,1玉米黄素对ERS细胞模型中Caspase3的影响,2玉米黄素作用于ERS细胞模型后对凋亡的影响,3玉米黄素作用于E
商迎辉,魏 俊,李梦洁,刘芸如,黄汉昌,劳凤学(北京市生物活性物质和功能食品重点实验室 北京联合大学功能因子与脑科学研究院 北京 100191)
阿尔茨海默症(Alzheimer's disease,AD)是一种退行性疾病。全球每3 s 会有1 位痴呆症患者产生,目前至少有5 000 万痴呆症患者,到2050年,预计将达到1.52 亿人,其中60%~70%是AD患者[1]。在中国目前约有1 000 万阿尔茨海默症患者,到2050 年,预计将超过4 000 万人[2]。目前阿尔茨海默症的发病机制不明,并缺乏有效的预防、诊断及治疗方法[3]。阿尔茨海默症病理征状出现前,内质网应激(Endoplasmic reticulum stress,ERS)被激活,错误折叠蛋白质增多,引发内质网内稳态的失衡,是AD 的早期事件[4]。当神经元中发生内质网应激后,未折叠蛋白反应(Unfoldedprotein response,UPR)被激活,并引起下游一系列相关蛋白信号的表达[5-7]。3 种感受器参与UPR,包括PKR 样ER 调节激酶(PKR-like ER kinase,PERK)、抑制物阻抗性酯酶1α(Inositol-requiring enzyme-1α,IRE1α)和活化转录因子6(Activating transcription factor 6,ATF6)[8]。
类胡萝卜素是天然的脂溶性抗氧化剂,在水果和蔬菜中作为彩色色素大量存在,至少有600种类胡萝卜素是天然存在的[9]。其中,玉米黄素(Zeaxanthin,Zea)是一种具有强抗氧化活性的类胡萝卜素[10],以中药枸杞子中含量最多[11]。玉米黄素有3 种立体异构体,分别是(3R,3'R)型、(3R,3'S)型和(3S,3'S)型,自然界中绝大多数以(3R,3'R)型存在(分子结构见图1)。其分子中的11 个共轭双键与尾端基团的羟基,使得它们具有较强的抗氧化能力。研究表明,叶黄素/玉米黄素异构体能通过改善神经营养因子和突触蛋白以及大脑皮层的氧化能力来有效减少神经变性[12]。玉米黄素具有穿过血脑屏障并在神经组织中积累的能力,且存在β 环,可能会防止形成或破坏β-淀粉样蛋白的聚集,因此玉米黄素等类胡萝卜素具有预防和治疗AD 的巨大潜力[13]。

图1 玉米黄素分子结构式Fig.1 Molecular structural formula of zeaxanthin ......
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