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发酵豆渣通过激活Akt/GSK3β/Nrf2通路缓解5xFAD小鼠阿尔茨海默病进程
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月16日 来源:Molecular Neurobiology 4.6
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本研究针对阿尔茨海默病(AD)的神经退行性病变机制,探索了发酵豆渣(FS)通过调控Akt/GSK3β/Nrf2通路减轻Aβ斑块沉积、抑制神经炎症及改善认知功能的潜力。台湾师范大学团队发现FS能显著提升5xFAD模型小鼠的BDNF表达,减少海马神经元丢失,为AD治疗提供了新型膳食干预策略。
阿尔茨海默病(AD)作为最常见的神经退行性疾病,全球患者已超5000万,其特征性病理变化包括β淀粉样蛋白(Aβ)斑块沉积和tau蛋白过度磷酸化。目前临床药物虽能延缓病程,但长期疗效有限且存在副作用。更令人担忧的是,随着人口老龄化加剧,AD带来的社会经济负担日益沉重。在这一背景下,寻找安全有效的天然干预策略成为研究热点。
台湾师范大学生命科学系的研究团队将目光投向了一种常被废弃的农产品副产品——豆渣。这种富含异黄酮和膳食纤维的原料经乳酸菌发酵后,其生物活性显著提升。发表在《Molecular Neurobiology》的研究首次系统揭示了发酵豆渣(FS)通过多重机制缓解AD病理进程的作用。
研究采用HT-22海马神经元细胞系和5xFAD转基因小鼠模型,通过MTT法检测细胞活力、免疫组化分析淀粉样斑块沉积、Western blot检测信号通路蛋白表达,并结合Barnes迷宫和Y迷宫等行为学测试评估认知功能。
发酵豆渣减轻Aβ诱导的神经毒性
体外实验显示,0.001-0.01μg/mL FS可显著提升Aβ25-35处理的HT-22细胞存活率,降低脂质过氧化水平达30%。值得注意的是,FS促进的神经突生长长度比对照组增加2.1倍,暗示其具有修复神经元结构的潜力。
改善5xFAD小鼠认知行为障碍
持续8周的FS干预使转基因小鼠在Barnes迷宫测试中寻找目标箱的潜伏期缩短62%,Y迷宫自发交替率提高45%。有趣的是,FS还缓解了AD模型典型的焦虑样行为,在开放场中央区域停留时间延长3.2倍。
多重机制协同作用
分子层面研究揭示,FS通过上调磷酸化Akt(Ser473)水平抑制GSK3β活性,促使Nrf2核转位,进而激活SOD1、HO-1等抗氧化酶表达。同时,FS下调NF-κB通路关键蛋白p-p65达40%,减少小胶质细胞标志物Iba-1阳性面积57%。更关键的是,FS使海马区成熟BDNF蛋白水平恢复至正常组的82%,突触蛋白PSD95表达量提升2.3倍。
这项研究创新性地将农业废弃物转化为具有神经保护功能的膳食补充剂。FS通过Akt/GSK3β/Nrf2轴同时调控Aβ代谢、氧化应激和神经炎症三大AD核心病理环节,其多靶点作用特点为开发AD预防策略提供了新思路。从可持续发展角度看,该研究实现了"变废为宝"的绿色循环理念,每吨豆渣的增值应用可减少约300kg碳排放,兼具生态与经济价值。未来研究可进一步优化FS的活性成分组合,探索其在不同AD亚型中的干预效果。
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