我院張久亮老師團(tuán)隊(duì)在石金錢龜板酶解肽改善小鼠神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)紊研究中取得新進(jìn)展
Enzymolysis peptides from Mauremys mutica plastron improve the disorder of neurotransmitter
system and facilitate sleep- promoting in the PCPA-induced insomnia mice
石金錢龜板酶解肽改善PCPA誘導(dǎo)失眠小鼠神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)紊亂促進(jìn)睡眠的機(jī)理研究
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1、研究背景
睡眠是一種對(duì)人類健康起著重要作用的生理活動(dòng)。它有助于神經(jīng)系統(tǒng)的能量?jī)?chǔ)存和恢復(fù)，并能加強(qiáng)大腦連接，幫助人們學(xué)習(xí)和記憶。然而，失眠已經(jīng)逐漸成為一種常見(jiàn)病，大約35%的人經(jīng)歷過(guò)失眠癥狀的折磨。睡眠不足會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的健康問(wèn)題，如抑郁癥、心臟病、高血壓和肥胖，而目前市面上的鎮(zhèn)靜催眠類藥物有效但副作用明顯，長(zhǎng)期使用更可導(dǎo)致耐受性和成癮性。幾十年來(lái)，睡眠調(diào)節(jié)已成為世界性難題，迫切需要安全有效的催眠鎮(zhèn)靜類產(chǎn)品。因此，具有鎮(zhèn)靜催眠作用的中草藥因其安全性和有效性逐漸被世界所接受。
石金錢龜龜板是一種藥食同源中草藥材，具有解毒、消炎、鎮(zhèn)靜、益腦等作用。目前，從傳統(tǒng)飲食和藥用材料中提取的生物活性肽的潛在生理功能引起了廣泛關(guān)注，許多研究證明了多肽具有諸如抗菌、抗腫瘤、抗氧化、免疫增強(qiáng)、神經(jīng)調(diào)節(jié)和神經(jīng)保護(hù)等作用。我們通過(guò)從石金錢龜龜板中提取活性多肽，利用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)探究其促睡眠效果及分子機(jī)制，為開(kāi)發(fā)基于食療的高效低副作用的促睡眠產(chǎn)品奠定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
2、研究方法
對(duì)氯苯丙氨酸（PCPA）可以通過(guò)抑制色氨酸羥基化阻斷5-HT合成，造成小鼠神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)紊亂，使小鼠失去晝夜節(jié)律不能睡眠，可建立失眠模型。戊巴比妥鈉可通過(guò)抑制腦干網(wǎng)狀上行激活系統(tǒng)，起到模擬睡眠效果，根據(jù)睡眠潛伏期，睡眠時(shí)間可判斷小鼠睡眠狀況。5-HT、DA、GABA、IL-1、BDNF是腦內(nèi)與睡眠密切相關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì)和細(xì)胞因子，通過(guò)測(cè)定以上因子的變化，可判斷小鼠大腦神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)的功能變化情況；進(jìn)一步采用western blot技術(shù)測(cè)定5-HT1A受體和GABAA受體α1亞單位的含量變化，有助于推斷其可能調(diào)節(jié)睡眠的機(jī)理。最后利用高效液相色譜-電噴霧四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜（HPLC-ESI-QqTOF-MS/MS）聯(lián)用，鑒定石金錢龜多肽提取物的主要成分結(jié)構(gòu)，有助于尋找鎮(zhèn)靜催眠作用的關(guān)鍵活性肽成分，為石金錢龜多肽高附加值產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)奠定理論基礎(chǔ)。
圖1 本研究技術(shù)路線圖
3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
本研究結(jié)果表明高劑量石金錢龜龜板肽在促進(jìn)睡眠、改善神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)紊亂、增加促睡眠因子含量、使5-HT1A受體和GABAA受體α1亞單位表達(dá)正?；确矫嫘Ч罴?。陽(yáng)性藥物地西泮在增加5-HT和GABA含量方面優(yōu)于肽，但不能調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)受體的表達(dá)。這也表明石金錢龜龜板肽肽不僅可以改善睡眠，還可以防止失眠引起更嚴(yán)重的精神疾病。在最終的結(jié)構(gòu)鑒定過(guò)程中,我們發(fā)現(xiàn)PMM多肽的許多氨基酸具有鎮(zhèn)靜和抗氧化作用，個(gè)別肽段的重復(fù)氨基酸結(jié)構(gòu)和己糖基化修飾為肽的高活性值提供了理論依據(jù)。
圖2 本研究結(jié)果推測(cè)龜肽有助于調(diào)節(jié)睡眠的可能信號(hào)通路
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4、論文相關(guān)信息：
本工作發(fā)表于Journal of Ethnopharmacology雜志上(Journal of Ethnopharmacology, 2021, 114047, 醫(yī)學(xué)2區(qū))。
論文獲資助信息：中央高校基礎(chǔ)研究基金(2662018PY022)的支持。
通訊作者信息：張久亮（E- mail: zjl_ljz@mail.hzau.edu.cn.）
第一作者信息：呂彥帛，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院畢業(yè)，現(xiàn)就讀于復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院藥理學(xué)博士，研究方向是學(xué)習(xí)記憶及藥物成癮的神經(jīng)機(jī)制。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jep.2021.114047
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