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阿尔茨海默病、帕金森病和抑郁症等神经类疾病在人群中的比例越来越大。目前用于治疗神经疾病的药物常常具有较强毒副作用,寻找具有神经保护作用且安全的食品及源于食品的天然活性成分,成为开发防治神经疾病药物或功能食品的热点。国内外研究表明,药食两用植物玛咖(Lepidium meyenii Walp.)具有神经保护作用潜力,但其活性物质基础及作用机理不清楚。本文旨在研究玛咖根茎对皮质酮(Corticosterone,CORT)所造成神经毒性的保护作用,通过体内外神经保护作用确定主要活性物质基础,并对其作用机制进行阐明。取得主要结果如下:(1)玛咖乙醇提取物(Ethanol extract from maca,EEM)体内神经保护作用研究表明EEM具有改善大鼠神经毒性的作用。用CORT(40 mg/kg·BW)连续皮下注射21天(d)构建神经毒性模型,观察大鼠抑郁行为(糖水消耗百分率、强迫游泳实验中的静止时间、旷场实验中的总移动距离),测定海马脑源性神经营养因子水平、海马肿瘤坏死因子-α和白细胞介素-6含量、海马双皮质素和5-溴脱氧尿嘧啶核苷阳性细胞数。行为学实验结果显示EEM(200 mg/kg·BW,400 mg/kg·BW)可以显著改善抑郁行为;酶联免疫吸附测定结果显示EEM可以显著降低海马神经炎症并增加海马神经营养;免疫荧光实验结果显示EEM可以显著增加海马新生神经元数量。(2)玛咖神经保护作用物质基础鉴定结果表明玛咖酰胺类成分可能是玛咖神经保护作用的物质基础。通过CORT诱导的PC12细胞损伤模型考察EEM及四个不同极性部位的保护作用。EEM、石油醚和乙酸乙酯部位可以显著提高PC12细胞存活率,其中石油醚部位效果更为显著。而正丁醇部位和水层不能提高PC12细胞存活率。经高效液相色谱法检测,EEM、石油醚和乙酸乙酯部位分别含有总玛咖酰胺954.31mg/100 g、4802.07 mg/100 g和127.56 mg/100 g,而正丁醇部位和水层不含玛咖酰胺。通过Discovery Studio软件分析,对玛咖中45种化合物的血脑屏障通透性进行预测,发现玛咖酰胺类化合物的脂水分配系数(Alog P98)在3.888-11.204之间,其中,N-(3-甲氧基苄基)-(9Z,12Z,15Z)-亚麻酰胺(M 18:3)等5种不同玛咖酰胺显示了良好的血脑屏障通透性。用CORT诱导的PC12细胞损伤模型对12种主要玛咖酰胺的保护作用进行筛选,发现不饱和玛咖酰胺比饱和玛咖酰胺显示出更好的保护作用,M 18:3对CORT诱导的神经细胞损伤具有较强的保护活性。(3)M 18:3体外神经保护作用显示M 18:3神经保护作用细胞机制可能涉及细胞内活性氧的减少、线粒体凋亡的抑制以及蛋白激酶B和环磷腺苷效应元件结合蛋白磷酸化的激活。通过CORT(400μM)诱导的PC12细胞损伤模型对M 18:3的保护作用进行研究。M 18:3(25μM)能显著提高PC12细胞存活率,降低细胞内活性氧水平,降低乳酸脱氢酶释放率,降低Bax/Bcl-2比例和Bax、细胞色素C、半胱氨酸蛋白酶-3、多聚ADP核糖聚合酶的表达水平。(4)M 18:3体内神经保护作用研究表明M 18:3神经保护作用与促进海马神经发生、增加海马树突棘密度以及提高海马突触相关蛋白有关。用CORT(40mg/kg·BW)连续皮下注射21 d构建神经毒性模型,计算海马神经元密度,测定海马双皮质素、神经核蛋白和5-溴脱氧尿嘧啶核苷阳性细胞数,观察海马神经元形态(树突棘密度、树突长度、树突胞体面积和体积)的变化,检测海马突触结构相关蛋白(突触素、突触素I和突触后致密蛋白95)的表达水平。尼氏染色实验结果显示M 18:3(5 mg/kg·BW,25 mg/kg·BW)可以显著改善CORT造成的海马神经元密度降低,经免疫荧光法分析发现M 18:3可以显著促进海马神经发生;高尔基染色实验结果显示M 18:3可以显著改善CORT造成的海马树突结构改变,经蛋白质印迹法检测发现M 18:3可以显著增加海马突触结构相关蛋白的表达水平。综上,玛咖乙醇提取物可以改善大鼠神经毒性,是一种安全的、具有神经保护作用的天然活性提取物,其中,玛咖酰胺在细胞实验与动物实验中表现出促进神经细胞存活与生长的特性,是玛咖神经保护作用的主要物质基础。玛咖酰胺神经保护作用机制涉及神经元线粒体凋亡的抑制、海马神经发生的促进以及海马突触保护相关蛋白的增加。玛咖乙醇提取物及其中富含的玛咖酰胺,尤其是N-(3-甲氧基苄基)-(9Z,12Z,15Z)-亚麻酰胺,具有开发防治神经疾病功能食品及药物的良好潜力。