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新研究发现狮鬃菇化合物可促进记忆和神经生长

时间:2023-08-28 23:53来源:psypost.org 作者:泉水 点击: 109次

作者: 埃里克·W·多兰

 
 
 

研究人员发现,狮鬃菇中的化合物,尤其是猴头菇烯 A,可以促进神经细胞生长,增加称为神经营养素的大脑促进分子的产生,并提高小鼠的记忆力,这表明它们具有作为认知增强剂的潜力。他们的研究结果发表在 《神经化学杂志》上。

这项研究的动机是探索食用蘑菇猴头菇(俗称狮鬃菇)中发现的化合物潜在的认知增强作用。这种蘑菇传统上在亚洲国家被使用,具有多种健康益处,包括其对大脑健康和记忆的潜在影响。研究人员旨在科学地确定这些化合物的作用,特别关注神经生长和记忆相关过程。

“天然产品经过数百万年的进化而形成,这给我们留下了一个巨大的多层难题,需要试图弄清楚:哪种分子适合哪种应用?” 研究作者、昆士兰大学教授、单分子神经科学实验室负责人Frédéric A. Meunier解释道。

“我之前曾研究过来自细菌(肉毒杆菌毒素,又称肉毒杆菌)、藻类(甲藻)、蠕虫或(锥壳)的称为神经毒素的天然产品。这些物种中含有的一些分子具有精细的活性。以至于其中一些现在被用作治疗或美容目的。”

“同样,来自各种蘑菇的分子多年来一直用于生物医学研究。因此,当有机会时,我提出在我的实验室测试狮鬃菇提取物,以尝试识别活性化合物并找出它们的作用方式。”

研究人员结合细胞培养实验、分子分析和动物研究来研究狮鬃菇化合物对神经生长和记忆增强的影响。

研究人员从蘑菇提取物中纯化了特定的化合物。具体来说,他们分离出了一种名为 N-脱苯乙基异槲皮素 (NDPIH) 的化合物及其疏水性衍生物,即香草烯 A。这些化合物被发现在刺激海马神经元培养物中轴突的广泛生长和神经突的分支方面非常有效,甚至在生长培养基中没有血清的情况下。

狮鬃菇提取物具有与脑源性神经营养因子 (BDNF) 类似的神经营养活性,脑源性神经营养因子是一种支持神经细胞生长和存活的蛋白质。在培养的海马神经元(大脑记忆中心的神经细胞)和体内学习范例模型(活体动物)中都观察到了这种活动。

“我对培养物中的神经元如此喜爱这些提取物感到非常惊讶,”Meunier 告诉 PsyPost。“神经元的培养非常棘手,除非给予大量血清和神经营养因子(例如 BDNF),否则神经元通常会死亡。即使在没有血清和 BDNF 的情况下,狮鬃菇提取物也会促进非常长的神经突和许多分支的生成,这本身就令人惊讶。”

“此外,在每个分支的尖端,通常有一个称为生长锥的微小结构,它能够感知环境并确定其特定分支的生长方向。在狮鬃菇化合物存在的情况下,这些生长锥的尺寸大大增加,有些甚至比神经元的细胞体还要大。就好像有一只手比自己的身体还要大,那就更让人吃惊了!”

“这些生长锥是能够寻找目标神经元并在它们之间建立联系的搜索引擎,”莫尼尔解释道。“这表明这些化合物可以促进大脑神经元之间建立新的连接,这是记忆形成的核心。这就是为什么我们测试了各种记忆范式,看看该化合物是否具有我们发现的任何效果。”

为了研究狮鬃菇化合物对记忆增强的影响,研究人员使用了雄性小鼠。这些小鼠被分为不同的组:对照组、阳性对照组(给予吡拉西坦,一种已知的增强记忆药物),以及给予不同剂量的蘑菇提取物的组。然后对小鼠进行行为测试以评估它们的认知能力。

Y迷宫测试用于评估自发交替行为,这反映了空间工作记忆。在这个测试中,小鼠被放置在Y形迷宫中并观察它们的运动模式。新的物体识别任务评估了识别记忆。让小鼠接触熟悉的和新奇的物体,并测量探索每个物体所花费的时间。

动物研究结果表明,狮鬃菇粗提物和化合物猴头菇烯A都具有增强短期记忆和空间记忆的潜力。

当给小鼠施用最高剂量的蘑菇提取物(250毫克/千克)或山楂烯A时,与对照组相比,它们与新物体的相互作用显着增加。这种增强的相互作用表明短期记忆的获得得到改善。同样,蘑菇提取物(100 毫克/千克和 250 毫克/千克)和山楂烯 A 的两种剂量都与自发交替行为的显着增加相关。这表明用提取物和山楂烯 A 治疗的小鼠表现出空间记忆的改善。

“我们的研究从狮鬃菇中发现了高度活性的化合物,这些化合物对小鼠脑细胞的生长和增强记忆力有影响,”莫尼尔告诉 PsyPost。“许多公司都可以提供基于狮鬃菇的产品作为促智药。任何人都可以购买这些产品,但尚不清楚哪些产品含有我们确定的化合物以及浓度是多少。

“我们目前正在开发工具(功能测定和质谱法)来直接测量狮鬃菇化合物的活性。我们正在向感兴趣的各方提供这些工具。最终,我们希望这将有助于确定什么是最好的产品,并允许感兴趣的公司优化其产品以实现健康益处。确定的活性分子可以用作帮助设计新一代治疗分子的基石,这些分子需要针对一系列脑部疾病进行测试和优化。”

虽然这项研究为狮鬃菇化合物的潜在增强记忆作用提供了有价值的见解,但仍应考虑一些局限性。该研究主要使用小鼠作为动物模型来评估狮鬃菇提取物的效果。动物研究的结果可能无法直接转化为人类。这些发现在治疗认知障碍或改善人类记忆方面的直接临床意义仍有待确定。

“在许多不同层面上还有大量工作要做,”穆尼尔说。“首先,我们需要了解尚未完全解决的分子作用机制。其次,我们需要了解如何最好地利用这些分子来治疗健康和各种疾病。我们正在等待主要针对阿尔茨海默病的新临床试验的结果,但这些分子可能有很多新的应用。最后,这些化合物的化学性质可以作为针对一系列脑部疾病的新一代新疗法的基础,以优化其疗效。”

“蘑菇领域充满了知识渊博且充满热情的人们,与他们互动真是太好了。我们希望建立一个科学家和公司的中心,以快速发现和使用更多蘑菇化合物用于医疗和健康应用,”他补充道。


(责任编辑:泉水)
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