岩藻黄素对β-淀粉样蛋白致细胞损伤的神经保护作用

doi:10.5246/jcps.2015.07.060

中国药学(英文版) ›› 2015, Vol. 24 ›› Issue (7): 467-474.DOI: 10.5246/jcps.2015.07.060

岩藻黄素对β-淀粉样蛋白致细胞损伤的神经保护作用

赵欣¹, 张世平¹, 安春娜¹, 张宏宁², 孙懿¹, 李艳梅², 蒲小平^1*

1. 北京大学医学部药学院分子与细胞药理学系; 天然药物及仿生药物国家重点实验室, 北京 100191
2. 北京绿色金可生物技术股份有限公司, 北京 100044

收稿日期:2014-12-26 修回日期:2015-02-26 出版日期:2015-07-28 发布日期:2015-03-27
通讯作者: Tel./Fax: 86-10-82802431
基金资助:
National Natural Science Foundation of China (Grant No. 81202937), the National Key Scientific Instrument and Equipment Development Project (Grant No. 2013YQ030651) and the New Teachers’ Fund from School of Pharmaceutical Sciences, Peking University (Grant No. BMU20100090).

Neuroprotective effect of fucoxanthin on β-amyloid-induced cell death

Xin Zhao¹, Shiping Zhang¹, Chunna An¹, Hongning Zhang², Yi Sun¹, Yanmei Li², Xiaoping Pu^1*

1. Department of Molecular and Cellular Pharmacology, State Key Laboratory of Natural and Biomimetic Drugs, School of Pharmaceutical Sciences, Peking University Health Science Center, , Beijing 100191, China
2. Beijing Gingko Group Biological Technology Co., Ltd., Beijing 100044, China

Received:2014-12-26 Revised:2015-02-26 Online:2015-07-28 Published:2015-03-27
Contact: Tel./Fax: 86-10-82802431
Supported by:
National Natural Science Foundation of China (Grant No. 81202937), the National Key Scientific Instrument and Equipment Development Project (Grant No. 2013YQ030651) and the New Teachers’ Fund from School of Pharmaceutical Sciences, Peking University (Grant No. BMU20100090).

摘要/Abstract

摘要：

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是老年人常见认知障碍疾病之一。岩藻黄素是从可以食用海藻中发现的一种类红萝卜素, 它是海藻类发挥抗癌、抗氧化以及抗炎症等生物活性的主要活性物质。本文在原代培养的大脑皮质神经元和PC12细胞上观察了岩藻黄素对Aβ所致神经毒性的保护作用。通过细胞活力测定, Hoechst33342和碘化丙啶(PI)双染评价了岩藻黄素对Aβ所致神经毒性的保护作用。通过检测总抗氧化能力(T-AOC), 脂质过氧化产物丙二醛(MDA)水平和超氧化物歧化酶(SOD)的活力评价了该药物的抗氧化作用。结果显示, Aβ会导致原代培养的大脑皮质神经元和PC12细胞的死亡。岩藻黄素预处理, 可以降低Aβ所致的细胞死亡。T-AOC、MDA和SOD的检测结果显示, Aβ作用后可以导致T-AOC和SOD活力的降低和MDA含量的升高。给予岩藻黄素预处理后, T-AOC、SOD和MDA的检测结果显示出了相反的趋势。这提示岩藻黄素预处理可以增加神经元抗氧化能力和降低脂质过氧化水平。以上结果表明, 岩藻黄素可以通过降低氧化应激来预防Aβ所致的神经毒性, 可能是预防或治疗AD的潜在药物。

关键词: 阿尔茨海默病, 神经退行性疾病, 抗氧化

Abstract:

Alzheimer’s disease (AD) is one of the most common cognitive disorders of the elderly. Fucoxanthin is a carotenoid that is found in common edible seaweed, and it is considered as a major active compound of marine algae with cancer-preventing,antioxidant and anti-inflammatory properties. In this study, we investigated the ability of fucoxanthin to protect against theβ-amyloid protein (Aβ)-induced neurotoxicity in primary cortical cultured neurons and PC12 cells. Neuroprotective effects of fucoxanthin were determined by measuring cell viability and nuclei double-staining with Hoechst 33342 and propidium iodide following Aβ treatment with or without fucoxanthin. Moreover, we also evaluated its potential mechanism on antioxidation by detecting the total antioxidant capacity (T-AOC), level of lipid peroxidation malondialdehyde (MDA) and activity of superoxide dismutase (SOD). We found that exposure of cortical cultured neurons or PC12 cells to Aβ resulted in neuronal cell death, whereas pre-treatment with fucoxanthin reduced Aβ-induced cell death. The data on the T-AOC, MDA level and SOD activity showed that Aβ treatment resulted in decreases in T-AOC and SOD activity and an increase in MDA level. After fucoxanthin administration, the results of T-AOC, MDA level and SOD activity showed an opposite trend, indicating that T-AOC was increased and MDA level was reduced. These results suggested that fucoxanthin prevented Aβ-induced neurotoxicity through attenuating oxidative stress induced by Aβ. Therefore, fucoxanthin might be useful as a potential preventive or therapeutic agent for AD.

Key words: Alzheimer’s disease, Neurodegenerative disorder, Antioxidation

中图分类号:

R965

Supporting:

赵欣, 张世平, 安春娜, 张宏宁, 孙懿, 李艳梅, 蒲小平. 岩藻黄素对β-淀粉样蛋白致细胞损伤的神经保护作用[J]. 中国药学(英文版), 2015, 24(7): 467-474.

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Neuroprotective effect of fucoxanthin on β-amyloid-induced cell death

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