衰老的影響因素

0代謝和發(fā)揮老老作用老年人是一個連續(xù)性的（廣泛的）、普遍性的（一般的）、連續(xù)性的（內(nèi)部的）和惡性的（非均質(zhì)性的）生理過程，以及摧毀的（排除）身體過程。老齡化可以減少身體面對環(huán)境的壓力，保持動態(tài)平衡，增加身體疾病和死亡的可能性。任何生物都有生有死,無一能逃脫這一自然規(guī)律。機體是在發(fā)育成熟并獲得繁殖能力之后才開始衰老的,隨著機體老化,死亡的機率增加。任何物種都有一個特定的壽限,其中任何一個個體都極難超越這一壽限。一般認為人的最高壽限大約為120歲。生物體為什么會衰老死亡呢?衰老的機理是什么?人能不能長生不老?有沒有長生不老藥?自古至今,這些都是人們一直關(guān)心和研究的重大問題。本文就自由基、營養(yǎng)和天然抗氧化劑與衰老研究進行綜述和一些探討,為促進人類健康和延緩衰老提供一些建議和思索。1衰老的基因程序衰老理論人們提出了很多關(guān)于衰老的假設和理論,歸納起來可分為兩類:一是基因程序衰老理論,一是損傷積累衰老理論。衰老的基因程序理論認為,有一個程序存在于每種生物體的基因里,生物體的生長、發(fā)育、老化和死亡都由這一程序控制和決定。統(tǒng)計學資料表明,子女的壽命與雙親的壽命有關(guān),各種動物都有相當恒定的平均壽命和最高壽命。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些與衰老相關(guān)的基因:age-1,chico,clk-1,clk-2,clk-3,Indy,DAF-16和methuselah。另外,端粒和端粒酶的發(fā)現(xiàn)對衰老的基因程序理論也是一個有力的支持。衰老的損傷積累理論認為,由于修復和維持總是少于無限存活的需求而出現(xiàn)的損傷積累,可以通過細胞成分的磨損和撕裂的方式,或合成錯誤的方式體現(xiàn)出來?，F(xiàn)代科學研究證明這兩種理論都有道理,但又都不全面,應當把二者結(jié)合起來。衰老的自由基理論主要屬于損傷積累衰老理論,但也包含基因程序衰老理論。衰老的自由基理論是Dr.Harman于1955年在美國的原子能委員會提出的,題目是“衰老:根據(jù)自由基和放射化學提出的理論”。該文章發(fā)表在1956年的《老年》雜志上。主要內(nèi)容可以簡單歸納為以下幾點:1)衰老是由自由基對細胞成分的有害進攻造成的。2)這里所說的自由基,主要就是氧自由基,因此衰老的自由基理論,其實質(zhì)就是衰老的氧自由基理論。3)維持體內(nèi)適當水平的抗氧化劑和自由基清除劑水平可以延長壽命和推遲衰老。體內(nèi)和體外有多種產(chǎn)生自由基的途徑(圖1)。線粒體是內(nèi)源產(chǎn)生自由基的主要場所,是自由基濃度最高的細胞器,在線粒體氧化磷酸化生成ATP的過程中,大約有1%~4%的氧轉(zhuǎn)化為活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)。線粒體DNA(mtDNA)裸露于基質(zhì),缺乏結(jié)合蛋白的保護,最易受自由基傷害,而催化mtDNA復制的DNA聚合酶γ不具有校正功能,復制錯誤頻率高,同時缺乏有效的修復酶,故mtDNA最容易發(fā)生突變。mtDNA突變使呼吸鏈功能受損,進一步引起自由基堆積,如此形成惡性循環(huán)。衰老個體細胞中mtDNA缺失表現(xiàn)明顯,并隨著年齡的增加而增加,許多研究認為mtDNA缺失與衰老及伴隨的老年衰退性疾病有密切關(guān)系[4~7]。2限食與姜片抗氧化科學研究和流行病學調(diào)查表明,營養(yǎng)不良和營養(yǎng)過剩都會影響健康和壽命。特別是營養(yǎng)過剩不僅影響壽命,而且還會引起被稱為21世紀主要健康殺手的代謝綜合征———高體重、高血壓、高血脂、高血糖、高脂肪酸、高尿酸、高血粘、高胰島素抗體和肥胖等多種疾病,直接導致嚴重心血管疾病的發(fā)生,并造成死亡。美國20歲以上成年人代謝綜合征的發(fā)生率為24%,其中包括了60%的肥胖患者。而據(jù)中華醫(yī)學會糖尿病學會的調(diào)查,目前在中國城市20歲以上的人群中,代謝綜合征的患病率為14%~16%。代謝綜合癥隨著年齡的增高而增加,在50至70歲人群中達到發(fā)病高峰,其中女性患者多于男性。據(jù)預計,患有代謝綜合征的病人,在未來7年里,每8個人就會有1人因代謝綜合征死亡,其中因糖尿病導致的心血管疾病發(fā)生數(shù)量是血糖正常者的4.5倍。實驗證明,延長壽命最有效的方法是限食,從酵母菌到哺乳動物,減少2/3的飲食都可以健康長壽。例如,實驗表明,限食可以使嚙齒動物壽命延長50%。美國TheNationalInstituteonAging正在資助一個項目,研究這一結(jié)果是否也適用于人類?？上驳氖?不需要終生限食,小鼠19個月之后開始限食與出生開始就限食一樣對健康和延壽有好處。限食也能延長線蟲的壽命,而且與Sir2基因有關(guān)。具有Sir2基因的線蟲的壽命可以比野生型長50%。通過限食,在世界上養(yǎng)出了壽命最長的小鼠(4年12天)和猴子(44歲)。限食能減少體內(nèi)的活性氧并活化Sir2基因。限食可以減少呼吸產(chǎn)生的ROS對身體的氧化應激損傷。在培養(yǎng)基中,將蔗糖的濃度由2%換為0.5%,可以使酵母菌的壽命延長25%。發(fā)現(xiàn)這與Sir2基因有關(guān),其編碼的SIR2使組蛋白和很多其它蛋白的賴氨酸脫乙?；?。當SIR2使組蛋白脫乙?；?它就壓縮染色質(zhì)的結(jié)構(gòu),使DNA不能伸張并對基因轉(zhuǎn)錄難以接近。這樣就使得分裂時不容易產(chǎn)生DNA斷裂,也就延長了壽命。哺乳動物的SIR2是SIRT1,是一個控制對環(huán)境響應的復雜網(wǎng)絡體系的重要成分。增加其表達可以調(diào)節(jié)對氧化應激的防衛(wèi)和存活。對損傷和應激,細胞就要修復和自我保護,如果不能成功,細胞就會凋亡。大量研究表明,衰老與增加應激誘導細胞凋亡速率相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),限食動物體中SIRT1表達水平高,其細胞對應激的耐受力也大,不易凋亡。FOXO3是Forkhead轉(zhuǎn)錄因子FOXO家族的一個成員,這些蛋白對胰島素信號通路、DNA修復、清除活性氧損傷、細胞周期和凋亡非常重要。SIRT1通過調(diào)節(jié)FOXO轉(zhuǎn)錄因子控制細胞對應激的響應。對氧化應激,SIRT1脫乙酰基化FOXO3,增加其誘導細胞周期休止,增加細胞清除活性氧的毒害和修復損傷DNA的時間。脫乙?；€能抑制FOXO3誘導細胞凋亡的能力。對于限食如何激活SIR2酶的活性一直存在爭議。根據(jù)Lin等人2002年和2004年的報導,可以對限食激活SIR2酶的分子機制進行推測。限食可以促進氧的消耗及呼吸,減弱發(fā)酵過程。在呼吸增強的同時,呼吸鏈中的電子供體下降,而NADH是SIR2的競爭性抑制劑,所以限食會增加SIR2酶的活性。HeidiA等2001年在《Nature》上發(fā)表文章指出,秀麗線蟲中的Sir-2.1基因作為Sir-2的同源基因,可以延長秀麗線蟲的壽命。該效應需要DAF-16作為下游調(diào)節(jié)因子起作用。在哺乳動物中,限食的效應是復雜的。限食有可能會上調(diào)偶聯(lián)蛋白2和偶聯(lián)蛋白3的表達。被限食的動物體重及體溫都有所下降,這和偶聯(lián)蛋白的上升是一致的。Sirt-1是存在于哺乳動物中的酵母Sir-2基因的直系同源基因,限食可以上調(diào)Sirt-1基因的表達。SIRT1可以使p53去乙?；⑹蛊浔磉_下調(diào),從而調(diào)節(jié)由p53介導的細胞凋亡。同時,SIRT1對forkhead蛋白Foxo1、3、4有著類似的調(diào)節(jié)作用,從而抑制由Foxo介導的細胞凋亡。與此相似,在秀麗線蟲中,SIR-2.1依賴Forkhead蛋白DAF-16才能起到延長線蟲壽命的作用。同時,SIRT1還可以導致DNA修復蛋白Ku70去乙?；?去乙?；腒u70與前凋亡因子Bax結(jié)合并導致其失活,從而抑制細胞凋亡。3輻射防護藥物在小鼠半存活期和不同活性的食物中的應用限食對人體是否有危害?會延長人類壽命嗎?人們能否用不限食的方法延緩衰老?科學研究的結(jié)果給出的答案是肯定的,這就是———天然抗氧化劑、植物中的多酚類物質(zhì)可以和限食一樣延壽。AKR和C3H小鼠易自發(fā)感染淋巴白血病和乳腺癌,壽命比較短,容易看到實驗結(jié)果。通過對這兩種小鼠的實驗證明,輻射防護藥物對小鼠壽命有延長作用。在食物中添加的輻射防護藥物為半胱氨酸、二巰基乙胺和二氨基乙基硫醚。添加1%半胱氨酸或二巰基乙胺或0.5%二氨基乙基硫醚,可以使這些小鼠的半存活期增加25%左右(對照小鼠的半存活期為8個月),即在食物中添加輻射防護藥物的小鼠的半存活期增加到10個月,二者有顯著統(tǒng)計學差異(P<0.01)。Harman用自由基反應抑制劑2,6-二-特丁基羥基甲苯(butylatedhydroxytoluene,BHT)和二巰基乙二胺(2-mlosulfhydrylethylamine,2-MEA)作為食物添加劑,用不易生癌的LAF小鼠作為實驗模型,檢驗自由基清除劑對小鼠壽命的影響,發(fā)現(xiàn)0.5%和1%2-巰基乙胺可以使LAF小鼠平均壽命分別延長27.6%和31.6%,均有顯著統(tǒng)計學差異(P<0.01),但是,小鼠的最大壽限沒有延長。在天然食物中添加0.5%BHT可以使LAF小鼠的平均壽命延長45%,但沒有突破小鼠的最大壽限。很多人利用抗氧化劑實驗對生物壽命的延長作用和對老化的推遲作用進行了研究,發(fā)現(xiàn)一定量的抗氧化劑對小鼠、大鼠、果蠅、線蟲甚至鏈孢菌的壽限都有延長作用,不僅平均壽命有增加,而且最大壽限也有增加;所使用的抗氧化劑有維生素E、山道奎、愈創(chuàng)木酸、二氮二環(huán)辛烷和胡蘿卜素等。維生素E可延長幾個簡單生物的平均壽命,如果蠅、蚯蚓和線蟲,創(chuàng)愈木酸可延長果蠅的平均壽命達20%左右,而單線態(tài)氧的清除劑———胡蘿卜素和二氮二環(huán)辛烷對昆蟲的平均壽命影響不大,維生素E對哺乳動物小鼠的平均壽命影響不大。對苯羥基乙酯和去甲二氫愈創(chuàng)木酸可以分別增加果蠅平均壽命和最大壽命13%和20%。這些實驗結(jié)果最初并沒有引起人們的更大關(guān)注。2003年哈佛醫(yī)學院的Dr.Sinclar實驗室[20~22]的研究表明,幾種天然小分子能夠延長大腸桿菌壽命70%左右和活化延壽基因,引起人們的廣泛關(guān)注?！禢ature》和《Science》連續(xù)發(fā)表了評論文章。3.1p33的生理生化特性白藜蘆醇是一種植物多酚,廣泛存在于植物中,如葡萄、桑椹及花生等都含有豐富的白藜蘆醇。西方國家把心腦血管疾病歸結(jié)為他們的高脂肪飲食,而法國某地區(qū)同樣是高脂肪飲食,但心腦血管疾病的患者卻要少40%,這被西方稱為“法國異?！?。流行病學調(diào)查發(fā)現(xiàn),這與他們喝紅葡萄酒有關(guān),研究發(fā)現(xiàn)葡萄籽和葡萄皮分別含有多酚類物質(zhì)原花青素和白藜蘆醇。在人細胞實驗中,白藜蘆醇可以降低SIRT1與乙?；孜锛癗AD+的米氏常數(shù),并可以通過對p53進行去乙酰化來增加細胞活力。在酵母細胞中,白藜蘆醇可以模擬限食來激活Sir2,從而增加DNA的穩(wěn)定性并延長壽命達70%。另外,研究發(fā)現(xiàn)幾種天然小分子能夠延長大腸桿菌壽命70%左右,而且對人的細胞也有保護作用。這些分子還可以活化長壽基因Sir2。這些小分子的結(jié)構(gòu)是多酚類物質(zhì),其中有些是葡萄汁、紅葡萄酒、橄欖油和其它食物的重要成分。人們用兩年時間尋找啟動Sirt-1基因的分子,發(fā)現(xiàn)了兩個分子———槲皮素(quercetin)和紫杉醇(piceatanol)及其它15個結(jié)構(gòu)類似的小分子。其中最有效的是葡萄汁和紅葡萄酒中的白藜蘆醇(resveratrol),可以使Sirt-1活性增加13倍。研究還發(fā)現(xiàn),活化單個基因Sir2就可以延長大腸桿菌的壽命。若沒有這一基因,限食也不能延壽。這些小分子可以活化這一基因和人細胞的類似基因Sir1。用線蟲和果蠅進行實驗,發(fā)現(xiàn)也能活化Sir-類似基因。上述的研究結(jié)果說明白黎盧醇等天然抗氧化劑可以延長酵母菌、線蟲和果蠅的壽命而不需要限食,而且也不降低動物的生殖能力。這些發(fā)現(xiàn)不僅可以立即應用于衰老和延壽,而且表明進化保留了在應激狀態(tài)防止衰老過程的機制。植物增加他們多酚類物質(zhì)的產(chǎn)生以應對環(huán)境應激,如干旱等,并將它作為發(fā)生危機的信號傳遞給吃這些植物的動物。其他無關(guān)的非植物界的種屬可以從植物世界得到線索,從而使自身組裝起保衛(wèi)體系。這為人類延長壽命展現(xiàn)出新的曙光,并可能開辟一個新的途徑。3.2茶多酚對高脂培養(yǎng)基的影響茶多酚是茶葉中的主要抗氧化物質(zhì)。我們研究了茶多酚對果蠅壽命的延長作用和果蠅脂肪代謝的影響。對于用基礎培養(yǎng)基飼養(yǎng)的果蠅,茶多酚可以延長其平均壽命。高脂飲食可以使果蠅壽命顯著縮短,而在高脂培養(yǎng)基中添加茶多酚,對果蠅平均壽命有顯著的改善作用。在基礎培養(yǎng)基中添加茶多酚,可以使飼養(yǎng)的果蠅體內(nèi)超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)活性增高。高脂培養(yǎng)基飼養(yǎng)的果蠅SOD活性顯著下降,而在高脂培養(yǎng)基中添加茶多酚可以抑制高脂飲食導致的SOD活性的降低,使其SOD活性恢復到大致接近對照水平。在基礎培養(yǎng)基中添加茶多酚,可以使果蠅脂質(zhì)過氧化(MDA)水平顯著下降。高脂培養(yǎng)基飼養(yǎng)的果蠅MDA(maloaldhyde)水平顯著升高,而在高脂培養(yǎng)基中添加茶多酚可以抑制高脂飲食導致的MDA水平的升高,使其MDA水平恢復到大致接近對照水平?；A培養(yǎng)基飼養(yǎng)的果蠅,添加茶多酚可以使其谷胱甘肽(L-glutathione,GSH)水平明顯增高。高脂培養(yǎng)基飼養(yǎng)的果蠅GSH含量顯著下降,而在高脂培養(yǎng)基中添加茶多酚可以抑制高脂飲食誘導的GSH損耗,使果蠅GSH水平恢復到大致接近對照水平。我們還研究了茶多酚及FF(fenofibrate)對果蠅PPARa(peroxisomeproliferator-activatedreceptoralpha)水平的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在基礎及高脂培養(yǎng)基中添加茶多酚的果蠅,其勻漿中PPARa水平較對照組為高。在基礎飼料中添加茶多酚,說明PPARa在增加果蠅平均壽命和改善氧化還原效應中發(fā)揮了重要的作用。我們對茶多酚單體表沒食子兒茶素沒食子酸酯[(-)-Epigallocatechingallate,EGCG]的抗衰老作用做了研究,發(fā)現(xiàn)EGCG可以提高正常人胚肺成纖維細胞的活力、在細胞受到氧化損傷時提供保護,利用秀麗線蟲作模式動物進行的研究表明,EGCG不能延長正常條件下線蟲的壽命,但是可以顯著延長在熱應激及氧化應激條件下秀麗線蟲的壽命。熱應激實驗中,在35℃熱應激的條件下,EGCG預處理的各實驗組的線蟲存活時間都得到了延長。0.1g/mL、1.0g/mL、10g/mLEGCG組的平均存活時間分別延長了大約13.1%、8.0%和11.8%。在氧化應激實驗中,我們用500mol/L胡桃醌對線蟲造成氧化損傷,然后用各濃度的EGCG預處理成蟲后一天的線蟲48h,發(fā)現(xiàn)各實驗組的線蟲存活時間都得到了延長,0.1g/mL、1.0g/mL、10g/mLEGCG組的平均存活時間分別延長了大約172.9%、177.7%和88.5%。而當該兩組的所有線蟲死亡時,0.1g/mL和1.0g/mLEGCG兩組的線蟲仍有近半數(shù)存活。利用有熒光標記的轉(zhuǎn)基因線蟲CF1588及CF1553做SOD-3::GFP表達強度的檢測,用CL2070做HSP-16.2::GFP表達強度的檢測和適時PCR技術(shù)檢測,發(fā)現(xiàn)daf-16、hsp-16.2、sod-3和sknp-1被明顯上調(diào)。說明EGCG可以明顯抑制胡桃醌對線蟲造成的氧化應激損傷及產(chǎn)生的ROS。3.3ebc71對野生型秀麗線蟲生長的影響EGb761是銀杏葉的一種標準提取物,被廣泛用作食品添加劑來改善衰老相關(guān)疾病的癥狀。研究表明,EGb761具有廣泛的生物活性,如清除活性氧、抑制Aβ的積累、提高實驗動物對環(huán)境應激的抗性、延長壽命等作用。Wu等發(fā)現(xiàn),EGb761能夠延長野生型秀麗線蟲的中位值壽命8%。同時,在氧化應激和熱應激的條件下,EGb761能夠延長野生型秀麗線蟲的存活時間分別達到33%和25%。Wu等還報導,在肌肉中轉(zhuǎn)入Aβ的秀麗線蟲(CL4176)比沒轉(zhuǎn)Aβ的線蟲株(CL1175)中活性氧的含量高。利用EGb761處理后,發(fā)現(xiàn)對照線蟲株(CL1175)中活性氧的含量沒有顯著變化,而肌肉中轉(zhuǎn)了Aβ的秀麗線蟲(CL4176)株經(jīng)EGb761處理后,與沒有處理的CL4176組相比,活性氧的含量有顯著降低。同時,他們還發(fā)現(xiàn)EGb761可以顯著減少Aβ在轉(zhuǎn)基因秀麗線蟲(CL2006)體內(nèi)的積累,這可能是EGb761能夠預防老年癡呆癥的一個重要原因。4茶多酚預處理對6-ohda細胞毒性的影響最新人口普查表明,現(xiàn)在我國60歲以上的老年人口有約1.3億,我國已經(jīng)提前步入老齡化社會。到2050年老年人將達到4.39億,占總?cè)丝诘?/4。目前,我國老年性癡呆和帕金森氏病的患病人數(shù)在800萬以上,2010年將達到1500萬以上。人口老齡化和老年變性疾病對社會、家庭和醫(yī)學界造成巨大的壓力和負擔。老年退行性疾病在衰老過程中起著重要作用,研究發(fā)現(xiàn),自由基在引起老年退行性疾病的過程中發(fā)揮著重要作用,而天然抗氧化劑在預防和治療老年退行性疾病中可能具有重要應用價值。我們利用模式動物研究發(fā)現(xiàn),天然抗氧化劑(如茶多酚)對帕金森病(Parkinson′sdisease,PD)有明顯的預防和治療作用;天然抗氧化劑銀杏黃酮對心腦血管病有明顯預防和治療作用;天然抗氧化劑大豆異黃酮、尼古丁對老年癡呆癥(Alzheimer′sdisease,AD)有預防作用;天然抗氧化劑山楂黃酮對中風有明顯預防和治療作用。我們研究了茶多酚對6-OHDA(6-hydroxydopamine)誘導PC12和SH-SY5Y細胞凋亡的保護作用,結(jié)果表明,6-OHDA對細胞有時間-濃度依賴性細胞毒性,100μmol/L6-OHDA處理24h,細胞活力減少50%,同時伴隨著活性氧增加,線粒體膜電位降低,細胞內(nèi)鈣離子和一氧化氮增加,nNOS(neuronnotricoxidesynsease)和iNOS(inducednotricoxidesynsease)表達量上升,蛋白結(jié)合的硝基酪氨酸水平升高。茶多酚預處理可顯著降低6-OHDA所產(chǎn)生的細胞毒性。溶液實驗證明,茶多酚對6-OHDA的自氧化有濃度-時間依賴性抑制作用。本研究表明茶多酚可能是通過活性氧-一氧化氮途徑,減少過氧亞硝基的生成,從而對6-OHDA誘導的細胞凋亡發(fā)揮保護作用[29~31]。我們利用6-OHDA建立半PD大鼠模型,探討茶多酚對其保護作用機制。結(jié)果發(fā)現(xiàn),6-OHDA誘導動物旋轉(zhuǎn)行為是時間依賴性的,茶多酚可以濃度和時間依賴性地減輕6-OHDA誘導產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)行為,降低中腦和紋狀體中ROS和NO含量、抗氧化水平、脂質(zhì)過氧化程度、硝酸鹽/亞硝酸鹽含量、蛋白結(jié)合硝基酪氨酸濃度,同時降低nNOS和iNOS的表達水平。TH(tyrosinehydroxylase)免疫染色和TUNEL(terminaldeoxynucleotidylTransferase-mediateddUTPNickEndLabelingassay)染色表明,茶多酚預處理可增加黑質(zhì)致密部存活神經(jīng)元,減少凋亡細胞。本實驗結(jié)果證明,口服茶多酚可以有效保護腦組織免于6-OHDA損傷引起的神經(jīng)細胞死亡,其保護作用可能是通過ROS和NO的途徑實現(xiàn)的。我們的研究還發(fā)現(xiàn),山楂黃酮可以預防和治療中風。以蒙古沙鼠雙側(cè)頸動脈結(jié)扎引起的腦損傷中風模型進行試驗,結(jié)果表明,缺血再灌注過程中,腦組織中活性氧產(chǎn)生增多,脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物水平升高,抗氧化能力下降,動物口服山楂提取物可以劑量依賴性地減少缺血再灌注過程中產(chǎn)生的活性氧自由基,減少脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物含量,提高腦勻漿中抗氧化劑的水平。同時,缺血再灌注過程中,腦組織中一氧化氮的終產(chǎn)物硝酸鹽/亞硝酸鹽的濃度升高,ESR檢測到的一氧化氮產(chǎn)量降低,而用山楂提取物喂食動物,降低了腦組織中硝酸鹽/亞硝酸鹽的水平,提高了生物可利用的一氧化氮的濃度。山楂提取物對一氧化氮的升高作用,可能是通過清除可與一氧化氮反應的超氧陰離子產(chǎn)生的。iNOS在缺血再灌腦損傷的遲發(fā)性神經(jīng)元死亡中起重要的作用,研究發(fā)現(xiàn),抗氧化劑處理動物可以劑量依賴地降低TNF-α和NFkB的水平,降低iNOS的mRNA水平,可能是山楂提取物在缺血再灌注腦損傷后期對腦組織保護的重要機制。TH免疫染色和TUNEL染色表明,山楂提取物處理使動物缺血再灌腦損傷后海馬CA1區(qū)成活的大錐體神經(jīng)元數(shù)量增加,DNA損傷減少,對腦組織有保護作用。本實驗結(jié)果證明,口服天然抗氧化劑可以提高腦中抗氧化水平,保護腦組織免于缺血再灌注腦損傷引起的神經(jīng)細胞死亡,保護作用可能是通過ROS和一氧化氮的途徑實現(xiàn)的。大豆異黃酮和尼古丁可以預防和治療老年癡呆癥。AD中神經(jīng)元死亡都和β淀粉樣蛋白(Aβ)的沉積有關(guān)。研究表明,尼古丁作為香煙中的一種主要成分可以保護神經(jīng)元免受β淀粉樣蛋白的神經(jīng)毒性。我們以培養(yǎng)的海馬神經(jīng)元為模型,研究發(fā)現(xiàn),大豆異黃酮和尼古丁可以保護海馬神經(jīng)元抵抗β淀粉樣蛋白誘導的凋亡。大豆異黃酮和尼古丁可以抑制Aβ1~40或Aβ25~35在培養(yǎng)海馬神經(jīng)元中誘導的凋亡,以及caspase活力的升高。膽堿能抑制劑美拉明可以部分抑制尼古丁對Aβ誘導的caspase-3激活以及活性氧積累。這些數(shù)據(jù)表明尼古丁的保護作用,部分是通過煙堿型受體起作用的。我們的結(jié)果表明,尼古丁在治療神經(jīng)退行性疾病(比如AD)方面可能是很有潛力的。我們研究了尼古丁對金屬離子在APPv717I轉(zhuǎn)基因鼠的海馬和皮層的代謝平衡。實驗發(fā)現(xiàn),尼古丁可以顯著降低銅離子和鋅離子在老年沉積斑和其周圍神經(jīng)細胞團中的含量。在海馬CA1區(qū)的一個亞區(qū)中也觀察到了銅離子和鋅離子的分布密度的減少。我們進一步用穩(wěn)定轉(zhuǎn)染人APP(swedishmutant)的SH-SY5Y細胞研究了可尼古丁介導的金屬代謝平衡的可能機理。發(fā)現(xiàn)尼古丁處理可以顯