虾青素缓解草甘膦诱导的小鼠脑神经损伤

摘要

目的 探讨虾青素（AST）对草甘膦（GLY）尾静脉暴露所致小鼠脑神经损伤的缓解作用及其潜在机制。方法 将KM雄性小鼠随机分为对照组（CON）、草甘膦暴露组（GLY,1mg/kg尾静脉注射）和草甘膦暴露+虾青素治疗组（GLY+AST,GLY暴露后给予50mg/kg AST灌胃）,连续给药35d。于给药第27d进行Morris水迷宫、旷场和高架十字迷宫行为学测试评估学习记忆及焦虑行为；第36d取脑组织，采用尼Nissl染色观察神经元形态变化；应用分子对接技术分析GLY、AST与β-位点淀粉样前体蛋白裂解酶1（BACE1）的结合活性；采用酶联免疫吸附试验（ELISA）检测脑组织中BACE1、β-淀粉样蛋白Aβ_1-40及Aβ_1-42水平。结果 行为学测试显示，GLY暴露组小鼠空间学习记忆能力显著下降、焦虑行为显著增加；Nissl染色显示GLY组海马等脑区神经元排列紊乱、尼氏体减少及坏死细胞比例升高；分子对接结果表明，GLY和AST均能与BACE1有效结合，结合能分别为-6.3 kcal/mol和-8.3 kcal/mol。ELISA检测显示，GLY组脑组织中BACE1、Aβ_1-40及Aβ_1-42水平较CON组显著升高（P均<0.05）。AST干预可显著改善上述行为学障碍，减轻神经元损伤，降低坏死细胞比例，并有效抑制GLY暴露引起的BACE1、Aβ_1-40及Aβ_1-42水平升高（P<0.05）。结论 草甘膦尾静脉暴露可诱导小鼠脑神经损伤及认知功能障碍，其机制可能与激活BACE1/Aβ通路有关；AST可通过抑制BACE1表达及Aβ生成，有效缓解草甘膦诱导的脑神经损伤。

关键词

虾青素 / 草甘膦 / 神经行为学 / β-位点淀粉样前体蛋白裂解酶1

基金资助

湖北科技学院五官医学院专项科研基金(2020WG09);湖北科技学院横向项目(2024HX139)