对香豆酸/乳铁蛋白/谷胱甘肽纳米复合物预防缺氧性认知功能障碍的作用及机制
批准号:
82103818
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
李云虹
依托单位:
学科分类:
人类营养
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
李云虹
中文摘要
阿尔茨海默病(AD)是我国重要的公共卫生问题,缺氧是导致AD的一个重要危险因素。目前,尚缺乏针对缺氧性认知功能障碍的防治方法。对香豆酸(CA)和乳铁蛋白(Lf)皆可改善认知功能,我们发现CA可改善缺氧性脑损伤,CA和Lf均可抑制HIF-1α的表达,而HIF-1α-C/EBPβ-AEP轴可能是介导缺氧性认知障碍的重要通路。因CA的血脑屏障透过率较低,我们已采用CA、Lf和具有脑靶向功能的谷胱甘肽(GSH)制备出CA/Lf/GSH纳米复合物。我们假设:该纳米复合物可通过调控HIF-1α-C/EBPβ-AEP轴来预防缺氧性认知功能障碍。本项目拟探究该纳米复合物的结构、体外穿膜能力和体内代谢分布,用PC12细胞和APP/PS1小鼠缺氧模型探究CA和Lf是否可协同增效改善认知,并探究该复合物对HIF-1α-C/EBPβ-AEP轴的调控作用,以揭示其作用机制。本研究可为营养干预防治AD提供理论依据。
英文摘要
Alzheimer’s disease (AD) is a major health issue in China. Hypoxia is an important risk factor for AD. At present, there is still a lack of prevention and treatment methods for hypoxic cognitive impairment. Both p-coumaric acid (CA) and lactoferrin (Lf) can improve cognitive function. We found out that CA could effectively prevent the hypoxic cerebral pathological damage; both CA and Lf can inhibit the expression of HIF-1α. Besides, HIF-1α-C/EBPβ-AEP axis may be an important pathway that mediate hypoxic cognitive impairment. Since CA possessed low blood-brain barrier penetration rate, thus we have utilized CA, Lf and glutathione (GSH), which can target to the brain, to form CA/Lf/GSH nanocomposite. We hypothesize that CA/Lf/GSH nanocomposite can prevent hypoxic cognitive impairment through regulation of HIF-1α-C/EBPβ-AEP axis. In this project, we will characterize the CA/Lf/GSH nanocomposite, evaluate its ability to cross the blood-brain barrier in vitro, and study its biodistribution in vivo. Then, PC12 cell hypoxic model and APP/PS1 mice hypoxic model will be utilized to study whether CA and LF in the nanocomposite may play a synergistic effect to improve cognitive function, and whether the nanocomposite can regulation HIF-1α-C/EBPβ-AEP axis to reveal its effect mechanism. This study may provide theoretical basis for nutritional intervention to prevent and treatment of AD.
随着人口的老龄化,阿尔兹海默症(AD)等认知功能障碍已成为严重的社会负担,缺氧是AD发生的重要风险因素,目前尚缺乏针对缺氧性认知功能障碍的防治措施。申请者前期研究发现,对香豆酸(CA)具有抗缺氧作用,可改善缺氧性脑损伤。基于此,本项目采用乙醇注入法将CA制成纳米脂质体(CA-Lip);接着用具有脑靶向作用的乳铁蛋白(Lf)和谷胱甘肽(GSH)制成Lf-GSH载体,对CA-Lip进行修饰,得到CA/Lf/GSH纳米复合物(CA-NPs),分别采用CA-Lip和CA-NPs对缺氧条件下APP/PS1小鼠的认知功能障碍进行干预。项目结果发现:(1)与CA相比,CA-Lip具有良好的稳定性和缓释作用,对APP/PS1小鼠的认知障碍改善作用明显优于CA,CA-Lip干预可改善小鼠的自发行为,改善记忆和空间认知,减少β淀粉样蛋白(Aβ)生成,保护线粒体免受缺氧引起的损伤,使线粒体生物发生增强,维持线粒体动力学平衡,并减少细胞凋亡;(2)成功制备了CA-NPs,其稳定性良好,且其可明显改善缺氧性认知功能障碍,效果优于CA,其能减少Aβ生成并抑制微管相关蛋白tau的磷酸化,作用机制依赖于调控HIF-1α/C/EBPβ/AEP通路。此外,受疫情影响,本项目对研究内容作了调整:(1)进行了CA与Lf及其联合干预(CA+Lf)对认知障碍的改善作用及机制研究,结果表明CA与Lf干预可能通过调控肠-C/EBPβ/AEP-脑轴改善小鼠的认知功能障碍,联合干预的效果在一定程度上优于单独干预;(2)进行了乳铁蛋白联合缺氧对高脂饮食小鼠的非酒精性脂肪肝(NAFLD)和认知功能的影响及其机制研究,结果表明乳铁蛋白联合缺氧能有效改善小鼠肥胖和NAFLD,其机制主要是改善肝脏脂质代谢,增加亲水性胆汁酸和疏水性胆汁酸的相对比例,高脂饮食喂养会诱导小鼠产生轻度的认知损伤,乳铁蛋白能够降低炎症水平,部分缓解高脂诱导的认知障碍。综上,本项目为CA、Lf、CA-Lip、CA-NPs用于缺氧性认知功能障碍的防治和缺氧条件下的营养干预提供了一定的理论依据。
基于“肠道菌群-C/EBP/β-AEP”通路探究乳铁蛋白改善衰老性记忆障碍的作用及机制
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2024
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负责人:李云虹
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依托单位:
国内基金
海外基金