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漆黄素可以改善长期记忆 | 富恒生物

时间:2024-11-25 15:17:27|浏览:24 次

一、记忆的形成与神经基础
记忆是一个复杂的神经认知过程,长期记忆的形成涉及多个脑区和复杂的神经机制。在大脑中,海马体是与长期记忆形成和存储密切相关的关键结构。当我们经历某些事件或学习新知识时,神经元之间会通过突触传递信息,并且这些突触连接会随着记忆的巩固而发生改变,这个过程被称为突触可塑性。

从神经递质的角度来看,乙酰胆碱是一种在学习和记忆过程中起着关键作用的神经递质。它主要参与调节大脑皮层和海马体中的神经元活动,能够增强神经元之间的信号传递,促进记忆的形成和巩固。另外,大脑中的谷氨酸系统也对记忆有重要影响,谷氨酸是一种兴奋性神经递质,它通过激活其受体(如 N - 甲基 - D - 天冬氨酸受体,即 NMDAR)来调节突触可塑性,从而在长期记忆的形成中发挥关键作用。


二、漆黄素对神经保护的作用
1、抗氧化作用
漆黄素是一种强大的抗氧化剂,它能够有效清除大脑中的自由基。在大脑的生理活动过程中,会产生大量的活性氧(ROS)和活性氮(RNS),如超氧阴离子自由基()、羟自由基(・OH)和一氧化氮(NO)衍生的过氧亚硝酸盐()等。这些自由基会攻击神经细胞内的各种生物分子,包括 DNA、蛋白质和脂质等,从而导致神经细胞的损伤和功能障碍。
漆黄素的化学结构中的酚羟基可以提供氢原子,与自由基结合,将其转化为相对稳定的分子,从而中断自由基的链式反应。例如,在体外实验中,漆黄素对羟自由基的清除能力显著高于许多其他常见的抗氧化剂。这种抗氧化作用能够保护神经细胞免受氧化应激的损伤,为长期记忆的形成和维持提供一个健康的神经环境。
2、抗炎作用
漆黄素还具有抗炎特性,它能够抑制炎症介质的产生和释放。在大脑中,炎症反应会干扰神经信号的传递和神经可塑性。炎症介质如白细胞介素 - 1β(IL - 1β)、白细胞介素 - 6(IL - 6)和肿瘤坏死因子 - α(TNF - α)等会影响神经递质的代谢,破坏神经元之间的突触连接,进而影响记忆的形成和巩固。

漆黄素可以通过抑制炎症相关的信号通路,如核因子 - κB(NF - κB)信号通路,来减少炎症介质的合成和释放。在炎症细胞模型中,漆黄素能够显著降低 NF - κB 的活性,从而减轻大脑中的炎症反应,保护神经细胞免受炎症损伤,有助于改善长期记忆。


三、漆黄素对神经递质系统的调节
1、对乙酰胆碱系统的影响
漆黄素能够调节乙酰胆碱系统,从而改善长期记忆。它可以增加大脑中乙酰胆碱的含量,这可能是通过调节乙酰胆碱的合成酶(如胆碱乙酰转移酶)或者抑制乙酰胆碱的降解酶(如乙酰胆碱酯酶)来实现的。
例如,在动物实验中,给予漆黄素后,海马体等脑区的乙酰胆碱水平明显升高,神经元之间的信号传递增强,动物在记忆测试任务中的表现得到显著改善,如在空间记忆测试(如莫里斯水迷宫实验)和物体识别记忆测试中的正确率提高。
2、对谷氨酸系统的调节
漆黄素还可以调节谷氨酸系统。它能够影响谷氨酸受体(特别是 NMDAR)的功能,增强谷氨酸介导的突触可塑性。漆黄素可能通过调节 NMDAR 的亚基组成或者其磷酸化状态,来优化谷氨酸信号的传递,促进长时程增强(LTP)现象。

LTP 是一种突触可塑性的形式,被认为是学习和记忆的细胞机制基础。漆黄素促进 LTP 的发生,有助于长期记忆的巩固和存储。例如,在电生理实验中,漆黄素处理后的海马脑片,其 LTP 诱导的幅度和持续时间都有所增加,这表明漆黄素能够增强神经细胞之间的突触传递效率,有利于长期记忆的形成。


四、漆黄素对神经可塑性和突触功能的促进
1、促进树突棘的生长和成熟
树突棘是神经元树突上的微小突起,它们是突触形成的主要部位。漆黄素能够促进树突棘的生长和成熟,增加神经元之间的突触连接数量。在培养的神经元实验中,漆黄素处理可以使神经元的树突棘密度增加,并且这些树突棘的形态更加成熟,这意味着神经元之间能够建立更多有效的连接,为长期记忆的存储提供了更多的神经基础。
2、增强突触传递的效率

漆黄素可以增强突触传递的效率,这不仅通过调节神经递质系统来实现,还通过对突触后膜的调节。它可能会影响突触后膜上的离子通道和受体的功能,优化神经元之间的信号传递。例如,漆黄素可以调节突触后膜上的钙通道,促进钙离子的内流,从而增强突触后神经元的兴奋性,提高突触传递的效率,有助于长期记忆的巩固。


五、漆黄素在不同记忆相关疾病中的潜在应用
1、阿尔茨海默病(AD)
在阿尔茨海默病患者中,大脑中会出现 β - 淀粉样蛋白(Aβ)沉积和神经纤维缠结,导致神经细胞的损伤和死亡,进而严重影响记忆功能。漆黄素的抗氧化和抗炎作用可以减轻 Aβ 诱导的氧化应激和炎症反应,保护神经细胞。
同时,漆黄素对神经递质系统和神经可塑性的调节也可能有助于改善 AD 患者的记忆障碍。例如,它可以通过提高乙酰胆碱水平和增强突触可塑性,在一定程度上缓解 AD 患者的认知和记忆衰退。
2、血管性痴呆(VaD)
血管性痴呆是由于脑血管疾病导致的认知和记忆障碍。漆黄素的抗氧化作用可以保护脑血管内皮细胞,减少脑缺血 - 再灌注损伤,改善脑部的血液循环。这有助于维持大脑正常的代谢和神经功能,从而对血管性痴呆患者的长期记忆改善可能具有积极的作用。


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