木蝴蝶果实提取物通过增强海马神经发生改善D-半乳糖诱导的衰老相关记忆损伤

《Scientific Reports》:Oroxylum indicum ameliorates D-galactose-induced aging related memory impairments via enhancing rat hippocampal neurogenesis

【字体: 时间:2025年12月03日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究聚焦于脑衰老导致的认知衰退难题,研究人员以传统泰药木蝴蝶果实提取物(OIFE)为对象,探讨其对D-半乳糖(D-gal)诱导的衰老模型大鼠记忆功能及海马神经发生的保护作用。结果表明,OIFE富含黄酮类成分,具有强抗氧化活性,能显著改善D-gal引起的空间记忆与识别记忆障碍,并促进海马齿状回未成熟神经元(DCX+)和新生神经元存活(BrdU/NeuN+)。该研究为天然产物干预脑衰老及相关认知障碍提供了新的实验依据。

  
随着全球人口老龄化进程加速,60岁以上人口比例预计在未来几十年内将从12.3%攀升至21.5%。脑衰老作为影响老年人生活质量的核心问题,不仅导致记忆和认知功能下降,更是阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的重要诱因。海马神经发生——即大脑终身生成新神经元的过程——随年龄增长而显著衰退,这一现象被认为是认知功能减退的关键机制之一。D-半乳糖(D-gal)作为一种常用的衰老诱导剂,可通过增加氧化应激和炎症反应引发神经退行性变和记忆功能障碍,因此被广泛用于模拟脑衰老的动物实验。
在这样的背景下,泰国传统草药木蝴蝶(Oroxylum indicum)引起了研究人员的关注。这种分布于东南亚地区的植物其果实提取物(OIFE)已被证实具有显著的抗氧化和抗炎特性,但其对衰老相关记忆障碍及海马神经发生的保护作用尚待系统研究。为此,泰国孔敬大学医学院解剖学系的研究团队开展了一项深入研究,旨在探讨OIFE是否能够缓解D-gal诱导的脑衰老及相关认知损伤,相关成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员通过总酚含量(TPC)、总黄酮含量(TFC)、DPPH自由基清除能力、FRAP铁还原抗氧化能力等多种方法评估了OIFE的植物化学成分和抗氧化活性,并采用高效液相色谱-紫外(HPLC-UV)法分析了其主要成分。动物实验将60只雄性Sprague Dawley大鼠分为六组,分别给予OIFE(125或250 mg/kg,口服)和D-gal(50 mg/kg,腹腔注射)处理八周。通过新物体位置(NOL)和新物体识别(NOR)测试评估记忆功能,并采用免疫荧光染色技术检测海马齿状回颗粒细胞下区(SGZ)的未成熟神经元(DCX标记)和新生神经元存活(BrdU/NeuN共标记)情况。
研究结果显示,OIFE含有丰富的黄酮类和酚类成分,其中主要包括黄芩素(baicalein,28.67 mg/g)、木蝴蝶苷A(oroxin A,22.01 mg/g)、黄芩苷(baicalin,4.06 mg/g)、白杨素(chrysin,4.48 mg/g)和木蝴蝶素A(oroxylin A,0.69 mg/g)等活性成分。这些成分共同赋予了OIFE强大的自由基清除能力和抗氧化活性。
在安全性方面,OIFE处理未引起大鼠体重显著变化,肝肾功指标(BUN、肌酐、ALT、AST)也在正常范围内,表明OIFE在实验剂量下具有良好的安全性。
行为学测试结果表明,D-gal处理显著降低了大鼠在NOL和NOR测试中的辨别指数(DI),表明确实诱导了空间记忆和识别记忆损伤。而OIFE联合处理则能显著改善这种记忆功能障碍,使DI值恢复至接近正常水平。
在神经发生方面,免疫荧光染色结果显示,D-gal处理显著减少了海马SGZ区的DCX阳性未成熟神经元数量和BrdU/NeuN双阳性新生神经元数量,而OIFE处理则能有效逆转这种减少。
本研究主要采用了以下关键技术方法:植物化学分析(包括TPC、TFC、DPPH、FRAP和HPLC-UV)、动物行为学测试(NOL和NOR)、免疫荧光染色(DCX和BrdU/NeuN)以及肝肾功生化检测。实验动物为60只雄性Sprague-Dawley大鼠,随机分为6组进行8周干预。
Effect of OIFE on body weight, as well as kidney and liver function tests
研究发现OIFE处理对大鼠体重无显著影响,肝肾功指标(BUN、肌酐、ALT、AST)在各组间也无统计学差异,表明OIFE在实验条件下安全性良好。
Effect of OIFE on memory functions
通过NOL和NOR测试发现,D-gal显著损害了大鼠的空间记忆和识别记忆,而OIFE联合处理能有效改善这种记忆功能障碍,表现为辨别指数显著恢复。
Effect of D-gal and OIFE on immature neurons
DCX免疫荧光染色显示D-gal显著减少海马SGZ区未成熟神经元数量,OIFE处理则能逆转这种减少,表明其能促进神经发生早期阶段。
Effect of D-gal and OIFE on and neuronal cell survival
BrdU/NeuN双标结果显示D-gal降低新生神经元存活率,而OIFE能显著提高神经元存活数量,证明其对神经发生后期阶段也有保护作用。
研究结论表明,OIFE通过其丰富的黄酮类成分发挥强大的抗氧化和神经保护作用,能够有效改善D-gal诱导的记忆障碍和海马神经发生损伤。其作用机制可能与减轻氧化应激、抑制炎症反应以及可能激活神经营养因子(如BDNF)和相关信号通路有关。这些发现为开发基于天然产物的脑衰老干预策略提供了重要的临床前证据,提示木蝴蝶果实提取物具有预防或缓解年龄相关性认知衰退的潜在价值。然而,其具体分子机制和临床转化潜力仍需进一步研究。
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