小小香菇有大力量！最新研究：香菇多糖雙管齊下，或成對(duì)抗阿爾茨海默病和帕金森病的天然“守護(hù)者”

近日，一篇發(fā)表在國(guó)際雜志ACS Chem Neurosci上題為Bifunctional Inhibitor Lentinan Inhibits Fibrillogenesis of Amyloid-β Protein and α-Synuclein and Alleviates Their Cytotoxicity: In Vitro and In Vivo Studies的研究論文中，天津科技大學(xué)劉夫峰研究團(tuán)隊(duì)揭示了香菇多糖（Lentinan）在抑制Aβ和α-syn纖維形成及改善阿爾茨海默病（AD）和帕金森?。≒D）模型生物體中的認(rèn)知和行為障礙等方面的雙重功能，為天然多糖類(lèi)物質(zhì)在神經(jīng)退行性疾病中的應(yīng)用提供了新的思路。

阿爾茨海默?。ˋD）和帕金森病（PD）是兩種常見(jiàn)的神經(jīng)退行性疾病，其病理特征分別為Aβ（β-淀粉樣蛋白）和α-syn（α-突觸核蛋白）的錯(cuò)誤折疊及纖維聚集，分別與AD中的淀粉樣斑塊和PD中的路易小體緊密相關(guān)。近年來(lái)，多種天然來(lái)源的抑制劑，如茶多酚、白藜蘆醇等，已顯示出良好的抑制作用，而天然多糖因其抗氧化、抗炎等多種生物活性備受關(guān)注。

香菇多糖（Lentinan）是一種從香菇（Lentinula edodes）中提取的多糖，廣泛存在于香菇和其他食用菌中。

在體外實(shí)驗(yàn)中，研究人員通過(guò)ThT熒光檢測(cè)觀察到，隨著香菇多糖濃度的增加，Aβ和α-syn纖維的形成被顯著抑制。Aβ和α-syn纖維化通常會(huì)表現(xiàn)出典型的S形曲線，包括一個(gè)滯后期、快速生長(zhǎng)期和平臺(tái)期。加入香菇多糖后，滯后期顯著延長(zhǎng)，快速生長(zhǎng)期的速度也明顯減緩。具體地，在不同濃度下，Aβ40和α-syn的纖維化滯后時(shí)間分別延長(zhǎng)了22.88%和35.05%，表明香菇多糖能夠有效地阻止這些蛋白的聚集。更高濃度的香菇多糖還能顯著減少纖維的總量，表明其作用是濃度依賴(lài)性的。

AFM（原子力顯微鏡）成像進(jìn)一步驗(yàn)證了香菇多糖對(duì)Aβ和α-syn纖維形態(tài)的影響。在沒(méi)有香菇多糖的條件下，Aβ和α-syn會(huì)形成典型的長(zhǎng)絲狀纖維結(jié)構(gòu)。然而，在加入香菇多糖后，這些纖維的數(shù)量和高度都顯著減少，變成了短小的球形或棒狀無(wú)定形聚集體。此外，對(duì)于聚集速度較快的Aβ42，香菇多糖也表現(xiàn)出抑制作用，盡管其在該蛋白上的效果不如在Aβ40和α-syn上的明顯。

為了進(jìn)一步確認(rèn)香菇多糖對(duì)Aβ和α-syn構(gòu)象變化的抑制作用，研究采用了圓二色光譜（CD）檢測(cè)。結(jié)果表明，在沒(méi)有香菇多糖的情況下，Aβ和α-syn會(huì)從初始的隨機(jī)卷曲狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦缓抡郫B的結(jié)構(gòu)，而加入香菇多糖后，這種轉(zhuǎn)變被顯著抑制。Aβ40的β折疊含量從35.0%減少至34.0%，而α-syn的β折疊含量從51.2%減少至45.2%。這些數(shù)據(jù)表明，香菇多糖可以通過(guò)阻止蛋白的構(gòu)象變化來(lái)抑制纖維的早期形成。

為了探討香菇多糖對(duì)Aβ和α-syn纖維引發(fā)細(xì)胞毒性的影響，研究使用了MTT細(xì)胞活力測(cè)試。結(jié)果顯示，Aβ和α-syn的纖維化聚集物會(huì)顯著降低PC12細(xì)胞的存活率，分別減少了39.49%和42.34%。

然而，當(dāng)加入香菇多糖后，細(xì)胞的存活率顯著提高，表現(xiàn)出濃度依賴(lài)性的保護(hù)作用。例如，Aβ40與0.10、0.25和0.50 mg/mL濃度的香菇多糖共同培養(yǎng)時(shí)，細(xì)胞存活率分別提高到78.69%、83.83%和90.77%。同樣，在α-syn的纖維毒性中，香菇多糖也表現(xiàn)出了類(lèi)似的保護(hù)作用，細(xì)胞存活率在最高濃度下達(dá)到了78.69%。

此外，研究還評(píng)估了香菇多糖對(duì)已形成的成熟Aβ和α-syn纖維的分解能力。通過(guò)ThT熒光檢測(cè)和AFM成像觀察到，香菇多糖能夠有效分解已經(jīng)形成的纖維結(jié)構(gòu)，將其轉(zhuǎn)化為較小的短聚集體。與對(duì)照組相比，Aβ40纖維的熒光強(qiáng)度減少了62.63%，而α-syn纖維的熒光強(qiáng)度減少了54.47%。AFM成像結(jié)果也顯示，原本長(zhǎng)絲狀的纖維被分解為小而短的球形或短棒狀結(jié)構(gòu)。此外，MTT測(cè)試結(jié)果進(jìn)一步表明，香菇多糖在分解成熟纖維后，能夠顯著減少由其引起的細(xì)胞毒性，細(xì)胞存活率得到明顯提升。

體內(nèi)實(shí)驗(yàn)：線蟲(chóng)模型

在線蟲(chóng)模型中，香菇多糖也展現(xiàn)了顯著的體內(nèi)作用。在AD模型線蟲(chóng)CL4176中，Aβ42蛋白的聚集會(huì)導(dǎo)致線蟲(chóng)體內(nèi)形成明顯的蛋白沉積，而經(jīng)過(guò)香菇多糖處理后，線蟲(chóng)體內(nèi)的蛋白沉積顯著減少，熒光強(qiáng)度下降了43.80%。在PD模型線蟲(chóng)NL5901中，α-syn蛋白的聚集同樣受到了抑制，香菇多糖處理后的蛋白沉積減少了33.94%。這些結(jié)果表明，香菇多糖能夠在體內(nèi)抑制Aβ和α-syn的聚集。

此外，香菇多糖顯著延長(zhǎng)了線蟲(chóng)的壽命。在CL4176線蟲(chóng)中，香菇多糖將其中位生存時(shí)間從6天延長(zhǎng)至8天，最大壽命從11天延長(zhǎng)至14天。在NL5901線蟲(chóng)中，中位生存時(shí)間從7天延長(zhǎng)至9天，最大壽命從11天延長(zhǎng)至16天。以上結(jié)果表明，香菇多糖通過(guò)抑制蛋白聚集延緩了線蟲(chóng)的壽命衰減。

在小鼠模型中，香菇多糖對(duì)AD和PD的癥狀也表現(xiàn)出了顯著的緩解作用。通過(guò)水迷宮實(shí)驗(yàn)評(píng)估，香菇多糖處理能夠顯著改善Aβ42注射小鼠的空間記憶障礙。香菇多糖組的小鼠在迷宮中的逃逸潛伏期縮短，并且在目標(biāo)象限停留的時(shí)間和穿越平臺(tái)的次數(shù)顯著增加，表明其對(duì)認(rèn)知功能有保護(hù)作用。

在PD模型小鼠中，香菇多糖也顯著改善了MPTP（1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶）誘導(dǎo)的運(yùn)動(dòng)功能障礙。在開(kāi)放場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中，香菇多糖組的小鼠活動(dòng)次數(shù)和行走距離顯著增加；在爬桿實(shí)驗(yàn)中，香菇多糖組的小鼠完成爬桿所需時(shí)間顯著縮短。這些結(jié)果表明，香菇多糖能夠改善小鼠的運(yùn)動(dòng)功能障礙，具有潛在的神經(jīng)保護(hù)效果。

綜上所述，香菇多糖在體外和體內(nèi)均表現(xiàn)出對(duì)Aβ和α-syn纖維聚集的抑制作用，并能夠顯著緩解其引起的神經(jīng)毒性和行為缺陷。這些結(jié)果表明，香菇多糖可能作為一種潛在的治療藥物用于AD和PD的防治，這一研究為天然多糖類(lèi)物質(zhì)在神經(jīng)退行性疾病中的應(yīng)用提供了新的思路。（生物谷Bioon.com）