关键词：
菊苣酸
认知功能
神经炎症
氧化应激
线粒体
摘要：
随着生活水平的不断提高及人口老龄化的加剧,发掘具有脑部营养健康保护功能的食品成分并深入揭示其作用机制已成为食品科学领域内的研究热点。菊苣酸（Chicoric acid,CA）为天然酚酸类化合物,广泛存在于菊苣、生菜等蔬菜和紫锥菊、蒲公英等常见植物中,具有较强的抗氧化、抗HIV病毒和抗肥胖活性,然而关于其对脑部神经系统的保护作用鲜有报道。鉴于此,本论文以菊苣酸为研究对象,分析其代谢情况及抗氧化能力;并从细胞水平和动物水平研究菊苣酸的脑神经保护作用及相关分子机制。本论文主要研究内容与结果如下:（1）为探究CA的代谢情况及其抗氧化活力,采用液相质谱联用法检测CA在大鼠肝微粒体作用下的代谢产物,并且通过检测自由基清除能力、对自由基所诱导的生物大分子损伤的抑制作用及对脂多糖（LPS）诱导的BV2小胶质细胞的影响,比较CA及其代谢产物的生物活性。结果表明,CA在大鼠肝微粒体细胞色素P450酶的作用下,大部分以原型CA存在,少部分会代谢为咖啡酰酒石酸（CFA）和咖啡酸（CTA）。在一定浓度范围之内,CA对自由基的清除能力及蛋白质、脂质、DNA氧化损伤的抑制作用显著强于其代谢产物;另外,CA能够显著抑制LPS诱导的BV2小胶质细胞内ROS的生成且其抑制作用显著强于其代谢产物。（2）为研究CA对炎症引起的认知功能障碍的影响,以C57BL/6J小鼠为研究对象,通过LPS腹腔注射构建炎症动物模型,探讨饮食补充CA对LPS诱导的系统性炎症小鼠学习记忆障碍的干预作用及其分子机制。动物行为学检测结果显示,饮食摄入CA能够显著降低模型小鼠的逃避潜伏期,增加穿越原平台所在象限的次数,显著改善小鼠的学习与认知能力。CA能够有效改善脑部神经元形态异常、促进神经元细胞增殖并抑制胶质细胞的过度激活,从而抑制炎症相关因子如iNOS、COX-2、IL-6、IL-1β和TNF?的表达。另外,CA处理组小鼠脑部淀粉样前体蛋白（APP）和β-分泌酶（BACE1）的表达显著下降,即CA能够显著抑制A?1-42的合成与积累。同时,CA可显著增加乙酰胆碱转移酶（ChAT）活力,降低乙酰胆碱酯酶（AChE）活力,增加脑部乙酰胆碱（ACh）含量,干预LPS诱导的小鼠脑部胆碱能系统紊乱。研究发现,饮食摄入CA能够显著下调LPS诱导的小鼠脑部ERK、JNK、p38 MAPK和NFκB的磷酸化,促进抗氧化应激损伤主要防御机制Nrf2、Keap-1及其下游II相解毒酶如HO-1、NQO-1和抗氧化酶类如谷胱甘肽过氧化物酶1（GPX-1）、锰超氧化物歧化酶（MnSOD）、过氧化氢酶（CAT）等的表达,从而干预系统性炎症诱导的认知功能障碍及淀粉样蛋白沉积。（3）为研究CA对神经炎症的影响,以BV2小胶质细胞为研究对象,探讨CA对LPS诱导的胶质细胞炎症反应的干预作用。结果表明,CA能够显著抑制LPS诱导的细胞活力的降低、形态学改变及炎症相关因子如iNOS、COX-2、IL-1β和TNF-?等的表达。另外,CA可显著缓解细胞线粒体膜电势及线粒体呼吸链复合物I、IV蛋白表达的降低,升高细胞内ATP及第二信使cAMP、Ca2+水平,改善线粒体功能。同时,分子模拟结果显示CA和Keap-1之间通过6个氢键和2个π-π键相互连接,进而促进了Nrf2核位移及下游HO-1、NQO-1的表达,上调CAT、SOD的活力,升高GSH水平,显著抑制细胞内ROS生成,维持细胞内氧化还原平衡。此外,CA能够显著抑制LPS诱导的小胶质细胞MAPKs及AKT的磷酸化,抑制NFκB核位移。采用ROS清除剂N-乙酰-L-半胱氨酸（NAC）处理细胞,结果表明,CA通过抑制上游信号分子ROS的生成,进而抑制MAPKs、PI3K/AKT磷酸化及核转录因子NFκB核位移,从而干预了LPS诱导的BV2小胶质细胞炎症反应。（4）为研究CA对炎症引起的神经元细胞损伤的影响,采用BV2小胶质条件培养基与SH-SY5Y神经母细胞瘤细胞共培养体系,探讨CA对炎症介导的SH-SY5Y神经细胞凋亡的干预作用及相关分子机制。结果显示,CA能够显著改善小胶质细胞条件培养基介导的SH-SY5Y细胞活力及形态改变。进一步研究表明,CA能够显著降低Bax/Bcl-2比值,抑制细胞色素c释放、caspase-3激活和PARP片段化,显著抑制炎症诱导的细胞凋亡。另外,CA能够显著上调自噬泡延伸相关基因Atg5和Atg12的mRNA水平,从而促进细胞自噬泡的形成及自噬标志蛋白Beclin-1、LC3 II的表达。进一步探讨其神经保护作用机制,结果表明CA可显著抑制线粒体膜电势的降低,促进线粒体呼吸链复合物I和IV的表达,降低ROS水平,改善线粒体功能并调节氧化还原平衡相关信号通路如MAPKs及PI3K/AKT的活化状态。同时,CA预孵后的条件培养基可显著促进PGC1-α
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