沙丁鱼之下:远东鱼类脂质助力脑损伤后修复
作为在沙丁鱼(iwashi)中发现的一种omega-3衍生物,它能"修复"神经连接并缓解焦虑
照片:Global Look Press/Ilya Moskovets/URA.RU
伊兹维斯佳报(Izvestia)获悉,科学家们发现远东沙丁鱼中含有的omega-3脂肪酸衍生物能够减少神经炎症,并促进轻度创伤性脑损伤后脑结构的恢复。此外,在动物研究中,使用这种物质复合物进行治疗伴随着焦虑行为的减少。该化合物可能成为治疗头部损伤后遗症药物的基础。更多信息请见伊兹维斯佳报的文章。
沙丁鱼物质助愈脑部
俄罗斯科学院远东分院A.V. 日尔穆斯基国家海洋生物学科学中心的科学家们研究了omega-3衍生物N-硬脂酰乙醇胺在小鼠轻度创伤性脑损伤模型中的作用。
小鼠轻度创伤性脑损伤模拟
照片:安娜·提尔提什尼娅(Anna Tyrtyshnaya)
合成的来源是远东沙丁鱼Sardinops melanostictus(更为人熟知的名字是iwasi)的脂质提取物。研究人员评估了动物的行为反应、神经炎症水平、神经发生活动(形成新神经元的过程),以及损伤后几周海马体中突触的结构和分子组成。
伊兹维斯佳报参考资料
海马体是大脑中成对、弯曲的结构,对记忆、学习、情绪和空间导航至关重要,负责将短期记忆转化为长期记忆。海马体中的突触是专门的神经元间连接,提供学习、情景记忆形成和认知过程所必需的神经冲动传递。关键特征被认为是突触可塑性,即根据活动改变自身强度和效能的能力,这是学习和记忆的基础。
据科学家称,轻度创伤性脑损伤仍然是最常见的脑损伤形式之一,通常会导致延迟的情绪和认知障碍。此外,即使在海马体中没有明显的神经元死亡的情况下,神经炎症反应和突触可塑性的长期障碍也可能持续存在。星形胶质细胞(神经胶质细胞)在这些过程中起着重要作用。损伤后,它们变得活跃并可能破坏突触和神经网络的功能。
CA1基底树突。来自四个实验组的基底树突的代表性片段(左),经高尔基染色法染色。树突棘总密度及其亚型(短的、细的、蘑菇形的、丝状伪足)的定量评估
照片:安娜·提尔提什尼娅(Anna Tyrtyshnaya)
结果表明,创伤性脑损伤后,动物在海马体CA1区域的锥体神经元中表现出明显的星形胶质细胞活性增加和树突棘(神经元间传递信号的结构)密度降低。此外,负责突触稳定性和功能的蛋白质表达降低,以及与实验依赖性神经网络可塑性相关的基因活性降低。与此同时,脂质的引入导致星形胶质细胞激活减弱、突触结构恢复,以及多个可塑性分子标志物的正常化。
行为测试显示,治疗还降低了损伤后动物的焦虑行为,而识别新物体等基本认知功能则得以保留。
照片:Global Look Press/Belkin Alexey/news.ru
"我们的结果表明,omega-3乙醇胺能够同时影响创伤后障碍的几个关键环节:神经炎症、突触结构和神经网络的功能活动。这使得此类化合物成为开发针对轻度创伤性脑损伤后遗症治疗的多用途方法的有希望的候选者,"俄罗斯科学院远东分院A.V. 日尔穆斯基国家海洋生物学科学中心高级研究员安娜·提尔提什尼娅(Anna Tyrtyshnaya)表示。
轻度脑损伤的危险何在?
NTI Neuronet市场专家、远东联邦大学医学综合体科学主任、谢切诺夫个性化肿瘤学研究所首席研究员、俄罗斯科学院教授伊戈尔·布留霍维茨基(Igor Bryukhovetsky)向伊兹维斯佳报表示,任何有害因素——即使是轻微的损伤、感染、中毒、压力,甚至只是缺乏睡眠——都会伴随大脑小胶质细胞的激活和神经炎症过程的触发,这不可避免地导致神经元的延迟死亡。
据他介绍,机制相当简单:小胶质细胞——大脑的防御者,开始分泌支持炎症过程的内过氧化物、一氧化氮、活性氧和炎性细胞因子。这导致细胞脂质膜的氧化,其性质像变质的油一样失去特性,结果细胞死亡。
研究作者在模拟轻度创伤性脑损伤装置背景下的照片
照片:尤利娅·基普柳希娜(Yulia Kipryushina)
"这一过程漫长,持续数十年。它不可避免地导致神经元数量减少、细胞间接触区域减少、介质产生恶化、新神经元和神经连接形成中断,最终导致智力下降,"教授说。"海洋生物的生活始终与极强的压力相关,这种压力无处不在。通过适应这些条件,它们已经发展出独特的脑保护机制,包括通过存在特殊物质。"
据科学家称,所述化合物充当非常强大的抗氧化剂和神经保护剂,抑制神经炎症并保护大脑。因此,该物质的使用极具前景。
喀山(伏尔加河地区)联邦大学"个性化医学"卓越中心主任、鞑靼斯坦共和国科学院通讯院士阿尔伯特·里兹瓦诺夫(Albert Rizvanov)表示:"N-硬脂酰乙醇胺不再只是像苏联鱼油或流行膳食补充剂那样的一组脂肪中的'原材料',而是一种特定的信号分子,一种omega-3衍生物。它可以标准化、精确剂量,并作为药物候选物进行研究,而不是作为膳食补充剂。"
照片:IZVESTIA/维克多·尼马耶夫(Viktor Nimaev)
"因此,在应用逻辑上存在差异:苏联鱼油关乎一般预防和弥补缺陷,而'单个分子'则可能对特定机制(例如炎症和细胞信号传导通路)产生更有针对性的影响,如果我们讨论轻度创伤性脑损伤的后果,这一点至关重要,"专家说。
NTI食品网工作组Smart Supply Chain部门负责人谢尔盖·科索戈尔(Sergey Kosogor)表示:"研究的化合物可能成为用于治疗轻度创伤性脑损伤(最常见的脑损伤形式之一,通常导致延迟的情绪和认知障碍)后遗症药物的基础。"
"可以假设,未来研究N-硬脂酰乙醇胺的行为效应和作用可能成为预防抑郁症和阿尔茨海默病、帕金森病或痴呆等神经退行性疾病的基础。这项研究特别有前景,因为对抗神经退行性疾病对于维持生活质量至关重要,"专家说。"
该研究由俄罗斯科学基金会(RSF)资助,研究成果发表在《国际分子科学杂志》(International Journal of Molecular Sciences)上。
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