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研究新知:灵芝多糖减轻“阿尔茨海默症”造成的认知退化

2017-02-27 09:13:57    来源:灵芝新闻网    浏览:617次



  “忘了你,也忘了我是谁”可说是阿尔茨海默症最典型、也最令人伤心的症状。之所以遗忘,或是出现在更早之前的”记不住最近发生的事”,乃是因为掌管”认知功能”的神经细胞,随着岁月的流逝一点一滴地死亡,才会使得一个成年人的心智”愈活愈回去”。


  面对这个盛行率不断攀升的失智症,科学家正努力研究可行的治疗方法。有人把焦点放在造成神经细胞死亡的罪魁祸首,设法减少β淀粉样蛋白(Beta-amyloid protein)的生成;也有人致力于促进神经细胞再生,希望藉此弥补神经细胞损伤的空缺,大概是一种”缺了再把它补回来”的概念。

  在成年哺乳动物的大脑中,确实有两个区域会持续产生新的神经细胞,其中之一就在海马体里。这些具有自我增生能力的神经细胞,被称为”神经前驱细胞(neural progenitor cell,亦称神经祖细胞)”,由其新生的细胞会加入原有的神经回路中,帮助新技能的学习与新记忆的形成。

  然而不管在人或老鼠身上都可以观察到,阿尔茨海默症会让神经前驱细胞的增生能力失调。如今已有愈来愈多证据指出,促进神经前驱细胞增生,可以减轻阿尔茨海默症造成的认知退化,有望成为治疗阿尔茨海默症的可行策略。

  今年(2017)1月,由上海同济大学、中国科学院上海生命科学研究院等共同发表在《Stem Cell Reports》(《干细胞报导》)的研究结果显示,通过动物实验和细胞实验,显示灵芝也有这方面的潜能:

  不论是灵芝水提取物,或从灵芝子实体分离而得的纯多糖(不含蛋白,分子量为15 kD)都可减轻阿尔茨海默症造成的认知障碍,减少脑剖的β淀粉样蛋白沉积,并且促进海马体的神经前驱细胞新生。而后者的作用机制,很可能与神经前驱细胞上一个名为FGFR1的受体,因为灵芝多糖的调节而变得活跃有关。

灵芝能减缓阿尔茨海默症小鼠的认知功能退化

  该研究的动物实验,采用了5~6个月大的APP/PS1转基因小鼠──亦即利用转基因技术,把突变的人类基因APP和PS1(会诱发遗传性的早发型阿尔茨海默症),送进刚出生的小鼠体内,并且让基因有效表达,这将使得小鼠的脑部从年轻时(2个月大之后)就开始产生β淀粉样蛋白,待其成长到5~6个月大的青壮年时期,渐渐出现空间辨识和记忆上的困难。

  换句话说,实验所用的老鼠,已经有阿尔茨海默症的初期症状。研究人员给这样的阿尔茨海默症老鼠,喂食多糖GLP(每天30 mg/kg)或灵芝水提取物WGL(每公斤体重每天喂食200 mg=200 mg/kg),前后共90天。

  接着再花12天的时间进行认知功能检测,并与未给予任何医疗处置的阿尔茨海默症老鼠,以及同胎(和前面做基因转殖小鼠同一胎)的正常小鼠做比较。

  老鼠天生厌水,当它们被放到水里时,会很本能的努力寻找可以休息的地方。实验里用来考验老鼠智能的”水迷宫实验”,便利用它们的这种天性,在圆形大水池里的某个固定位置,设了一个休息平台,由于平台被隐藏在水面下,老鼠必须透过学习记忆才找得到,于是就可从找到平台的时间、游泳行经的距离和路径,判断老鼠变笨或变聪明的程度。

  根据该研究的实验结果显示,各组小鼠的游泳速度并无明显差异,但比起正常小鼠,未做任何治疗的阿尔茨海默症小鼠必须花较多的时间、游较长的距离才能找到平台,而且游泳路径紊乱,彷佛在碰运气,显示其空间记忆已经明显受损。

  相较之下,喂食灵芝多糖或水萃取物的阿尔茨海默症小鼠,比较快找到平台,而且在找到平台之前,主要就徘徊在平台所在的区域(象限),好像知道平台大概的位置,这说明老鼠脑部受损的情况比较没那么严重。【图1、图2】

  和灵芝多糖一样,灵芝水提取物也能减缓阿尔茨海默症造成的空间认知障碍。此外,研究者还在另一个实验观察到,对于脑袋会生成大量β淀粉样蛋白的果蝇(当然也是透过转基因方式达到此目),灵芝水提取物不仅能改善它的空间辨识与记忆能力,还可延长寿命。



以”水迷宫实验”评估小鼠的空间记忆能力


【图1】各组小鼠的游泳路径。蓝色为水池,白色为平台位置,红色为游泳路径。
【图2】第7天水迷宫实验,各组小鼠找到休息平台所需的平均时间。
(资料来源/Stem Cell Reports. 2017 Jan 10;8(1):84-94. doi: 10.1016/j.stemcr.2016.12.007.)


灵芝促进海马体神经前驱细胞增生

  在结束12天的水迷宫实验之后,研究者对老鼠的脑袋进行分析,结果发现,灵芝多糖和水萃取物都有促进海马体神经细胞新生、减少β类淀粉蛋白沉积的作用。

  经进一步确认,海马体新生的神经细胞,主要是神经前驱细胞,而且灵芝不只是对阿尔茨海默症老鼠有效,给正常的年轻成鼠喂食灵芝多糖,每天剂量30 mg/kg,持续14天之后,也能促进海马体的神经前驱细胞增生。

  体外实验也证实,不论是从正常成年老鼠或阿尔茨海默症老鼠的海马体分离而得的神经前驱细胞,抑或从人类干细胞衍生的神经前驱细胞,灵芝多糖都能有效促进细胞增生。

  进一步分析显示,灵芝多糖之所以能促进神经新生,主要是因为它能强化神经前驱细胞上一个名为”FGFR1”的受体(而非EGFR受体),使其更容易受”神经生长因子bFGF”刺激,可以把更多”细胞增生”的讯息传送到神经前驱细胞里,进而生出更多新的神经细胞。

  由于新生的神经细胞在迁移至需要它的脑部区域后,可以进一步加入既有的神经回路发挥功能,这对阿尔茨海默症造成神经细胞伤亡所引起的一系列认知障碍,应有缓解的作用。

灵芝多方面的作用,放缓了遗忘的脚步

  上述研究成果让我们看到了灵芝对于神经细胞的保护作用,除了过去已知的抗发炎、抗氧化、抗细胞凋亡、抗β淀粉样蛋白沉积等等,还有促进神经新生。这也是为什么拥有同样的基因缺陷、身处同样的发病过程,有吃灵芝和没吃灵芝的阿尔茨海默症老鼠,病情发展却大不相同的原因。

  灵芝未必能把已经发病的阿尔茨海默症,船过水无痕地完全拉回正常,但它多方面的作用机制,却可以让阿尔茨海默症恶化的速度放缓,只要能缓到有生之年都还”记得你,也记得我是谁”,那么阿尔茨海默症也许就没那么可怕了。

〔资料來源〕Huang S, et al. Polysaccharides from Ganoderma lucidum Promote Cognitive Function and Neural Progenitor Proliferation in Mouse Model of Alzheimer's Disease.Stem Cell Reports. 2017 Jan 10;8(1):84-94. doi: 10.1016/j.stemcr.2016.12.007.

★本文经作者吴亭瑶授权刊登,原文出处:《灵芝新闻网》Ganodermanews.com