一种海藻功能油脂在制备预防和/或治疗神经退行性疾病产品中的应用

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别是涉及一种海藻功能油脂在制备预防和/或治疗神经退行性疾病产品中的应用。

背景技术

神经退行性疾病(Neurodegenerative disorders，NDs)，是指由于大脑和脊髓的神经元丧失而造成记忆、行动能力与意识障碍的一类慢性、进行性的神经系统疾病。随着人口老龄化、环境恶化，神经退行性疾病对人类的威胁越来越严重，其中最具代表性的为阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)和帕金森症(Parkinson’s disease,PD)。

现有的研究表明，NDs与大脑中的神经炎症引发的神经退行和胆碱能神经元损伤等有密切联系。但是，目前预防和治疗NDs的临床药物疗效有限。例如，多奈哌齐、复方左旋多巴等都只能部分缓解NDs症状，但不能逆转或阻止其发展。NDs发病机制复杂，针对分离靶点(如Aβ和Tau)开发抗NDs药物反复失败。因此，通过抑制炎症和氧化应激来保护神经元并在疾病早期进行干预已成为开发新型抗NDs药物或保健品的重要新思路。如有研究显示，许多海藻和真菌中的组分具有抑制乙酰胆碱酯酶的活性，能够用于预防阿尔兹海默症(聂影影，2017，抗阿尔茨海默症相关活性海藻和海洋真菌的筛选及其次级代谢产物的研究)。但是目前的研究大多停留在体外水平，不一定能实现体内的作用转化，针对活性组分在体内的研究也较少。因此，采用体内动物实验对于确定生物活性组分在预防和治疗NDs的临床真实疗效具有重要意义。

发明内容

为了应对上述目前预防和治疗NDs的临床药物疗效有限的问题，本发明的目的在于提供一种海藻功能油脂在制备预防和/或治疗神经退行性疾病产品中的应用。提取自食用海藻羊栖菜Hizikia fusifarme的海藻功能油脂能够改善LPS诱导的斑马鱼记忆认知障碍；明显改善LPS诱导的斑马鱼神经炎症、抑制大脑乙酰胆碱酯酶活性，其可用于制备预防和/或治疗神经退行性疾病的药物和相关保健品。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种海藻功能油脂在制备预防和/或治疗神经退行性疾病产品中的应用。

本发明以斑马鱼为动物模型，对其进行T迷宫行为测试，证明该海藻功能油脂能够明显改善LPS诱导的斑马鱼记忆认知障碍。对行为测试后的斑马鱼进一步进行生化测试，结果表明该海藻功能油脂能够提高大脑中乙酰胆碱含量(抑制乙酰胆碱酶活性)，降低大脑和外周组织炎症因子IL-1β水平和/或TNF-α水平，预防LPS诱导的斑马鱼神经炎症和/或记忆认知障碍。

所述海藻功能油脂从海藻羊栖菜Hizikia fusifarme中经浸提、分离纯化制备得到，其成分包括十四烷酸、(Z)-9-十六碳烯酸、十六烷酸、植醇、花生四烯酸和11,14,17-二十碳三烯酸。

优选地，所述海藻功能油脂在制备预防和/或治疗神经退行性疾病药物中的应用。

优选地，所述海藻功能油脂在制备抗大脑与外周神经炎症药物中的应用。

优选地，所述海藻功能油脂在制备IL-1β和/或TNF-α炎症因子抑制剂中的应用。

优选地，所述海藻功能油脂在制备乙酰胆碱酯酶抑制剂中的应用。

优选地，所述海藻功能油脂在制备预防和/或辅助改善神经退行性疾病保健品中的应用。

优选地，所述海藻功能油脂在制备预防和/或辅助改善记忆认知障碍的保健品中的应用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开的海藻功能油脂从海藻羊栖菜Hizikia fusifarme中经浸提、分离纯化制备得到。经过体内动物实验验证，在行为学水平上，该海藻功能油脂能够明显改善LPS诱导的斑马鱼记忆认知障碍；在生化水平上，该海藻功能油脂能够明显改善LPS诱导的斑马鱼神经炎症、抑制大脑乙酰胆碱酯酶活性，证明该海藻功能油脂可能通过乙酰胆碱酯酶抑制活性-抗炎靶点来预防LPS导致神经炎症和/或改善记忆认知障碍，其可用于制备治疗/预防神经退行性疾病的药物和相关产品，进而可为临床医学上预防神经退行性疾病提供可行性方案。

附图说明

图1为实施例1中海藻功能油脂对斑马鱼记忆认知障碍测试的结果：(a)斑马鱼首次进入EC区的潜伏时间；(b)斑马鱼的平均速度；(c)斑马鱼进入EC区的次数；

图2实施例1中海藻功能油脂逆转斑马鱼偏好T-富集区的行为表现的3D热图；

图3为实施例2中海藻功能油脂抑制乙酰胆碱酯酶活性、抗炎生化指标的测定结果；(a)斑马鱼大脑组织乙酰胆碱的水平；(b)-(c)斑马鱼大脑组织和外周组织炎症因子IL-1β水平；(d)-(e)斑马鱼大脑和外周组织炎症因子TNF-α水平。

具体实施方式

以下结合实施例和附图进一步解释本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

除非特别说明，本发明所用试剂和材料均为市购。

以下实施例中所述海藻功能油脂从海藻羊栖菜Hizikia fusifarme经浸提、分离纯化进行制备得到，具体制备方法见专利CN110835299A，大致步骤概括如下：

S1.将海藻羊栖菜烘干、粉碎后，加入甲醇和氯仿的混合溶液提取，减压浓缩，得到海藻羊栖菜粗提物；

S2.将步骤S1得到的海藻羊栖菜粗提物经减压柱分别用体积比为8:2和7:3的石油醚和乙酸乙酯的混合溶液洗脱后，得到粗组分1和粗组分2；

S3.将步骤S2得到的粗组分1和粗组分2混合后，经硅胶柱用体积比为9:1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶液洗脱，再经凝胶柱用体积比为2:1:1的石油醚、氯仿和甲醇的混合溶液洗脱，即得到所述海藻功能油。

实施例1

本实施例通过斑马鱼T迷宫行为测试，证明海藻功能油脂能够改善斑马鱼记忆认知障碍，说明其在预防和/或治疗神经退行性疾病中的潜力。

(1)测试方法：取生长良好的约6～8个月大成年野生AB型斑马鱼(雄性和雌性的比例为50％：50％)在50L水箱中进行2周的适应，温度为25±2℃，光暗循环按14h：10h进行，分别于上午9点和下午2点饲喂卤虫幼虫。

将50条斑马鱼(3.0±0.4cm)随机分为对照组(Control)、LPS模型组(Model)和3个实验组，每组10条。实验组每天喂食海藻功能油脂含量分别为50mg/kg、100mg/kg和200mg/kg的食物20天(实验组分别命名为50mg/kg HFFO、100mg/kg HFFO和200mg/kg HFFO)。对照组和模型组分别饲喂等量的正常食物。2周后，模型组和实验组斑马鱼麻醉之后腹腔注射LPS溶液(0.015mg/mL，5μL)，对照组注射等量生理盐水，注射24h后在T迷宫中进行记忆测试。

在腹腔注射之前的4天，每天分别对每条鱼分别进行5min的单独T迷宫训练，以确定找到富营养EC区。如果一条鱼在5min时间内没有进入富营养EC区，将被引导进入EC区并停留30s。经过4天的训练之后，第5天(腹腔注射24h后)对训练过的鱼在T迷宫进行行为测试，进入EC区并停留30s以上记为潜伏时间有效；如果鱼在5min内没有进入EC区，则记录潜伏期为300s。行为测试在上午10点到下午1点之间进行。使用Supersys软件进行分析首次进入EC取的潜伏时间(s)、平均游泳速度(cm/s)和进入EC区次数。

(2)测试结果分析：如图1所示，在第5天的T迷宫行为测试中，海藻功能油脂能够缩短斑马鱼找到EC区的潜伏时间(图1a)，降低斑马鱼的平均游泳速度(图1b)，降低斑马鱼反复进入富营养EC区的次数(图1c)。如图2所示，海藻精油能够抵抗LPS的影响，保持斑马鱼对EC区的偏好，延长其在EC区的停留时长。结果表明海藻功能油脂能够明显改善LPS诱导的斑马鱼记忆认知障碍，说明海藻精油具有潜在的防治记忆损伤作用。

实施例2

本实施例通过对T迷宫行为测试后的斑马鱼进行大脑和周围组织生化测试，证明海藻功能油脂能够抑制乙酰胆碱酯酶活性、抗大脑与外周神经炎症，说明其在预防和/或治疗神经退行性疾病中的潜力。

(1)测试方法：在行为测试24h后，将斑马鱼进行安乐死，每组中每3条为1个样本，分别采集大脑和周围组织，保存在-80℃冰箱中。所有样品均在磷酸盐缓冲溶液中均匀化以作进一步分析。将样品于4℃条件下1500r/min离心15min，收集上清。利用斑马鱼脑组织上清检测组织生物标志物乙酰胆碱(Ach)水平的变化。此外，斑马鱼的大脑样本和外周组织上清液被用于测定IL-1β和TNF-α的水平。

根据OD值计算IL-1β和TNF-α标准曲线的回归方程，logistic曲线(各4个参数)作为拟合模型。用Graphpad Prism 8.0作图，采用One-way ANOVA和Dunnett’s post hoc检验评价模型组与对照组、实验组与模型组之间的差异。

(2)测试结果分析：如图3所示，海藻功能油脂能够提高斑马鱼大脑组织乙酰胆碱的水平(图3a)，并降低斑马鱼大脑和外周组织炎症因子IL-1β和TNF-α水平(图3b-e)，且均呈剂量依赖性。结果表明海藻功能油脂能够有效抑制LPS诱导的斑马鱼神经炎症，说明海藻精油具有潜在的抑制乙酰胆碱酯酶、抗大脑与外周神经炎症的作用。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。