天麻为兰科植物天麻( Gastrodia elata Bl.)的干燥块茎,具有息风止痉、平抑肝阳、祛风通络的功效,现代药理研究发现天麻对中枢神经系统疾病的预防与治疗有有益作用。如今全球近百个国家已跨入老龄化社会,阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种在老龄人群中易发的进行性认知和行为障碍的神经退行性疾病,病因复杂且目前尚无特效药。天麻的主要活性成分为天麻素和天麻多糖,此前我校中药学院孙志蓉教授团队的研究揭示了天麻中酚类小分子化合物天麻素干预阿尔茨海默病的作用机制。然而,作为天麻中的另一种高含量活性成分,天麻多糖在结构和活性方面的研究却相对不足。
近日,团队从天麻中分离纯化出一种此前未报道的天麻均相多糖,并命名为GEP,其分子量为110.09 kDa,由葡萄糖单元构成,特异性连锁模式主要包括→4)-α-D-Glcp-(1→和少量的→3,4)-α-D-Glcp-(1→支链主要由α-D-Glcp-(1→组成,在O-4位点连接到→3,4)-α-D-Glcp-(1→。在CL4176秀丽隐杆线虫模型中,250mg/L GEP可延长线虫中位生存期10%,降低麻痹率,提升运动能力,并使AβmRNA表达降低39.75%,这可能与GEP上调sod3、hsp16.1、hsp16.2、gst4、gshpx和gcs1基因表达有关。在APP/PS1小鼠模型中,GEP增加神经元数量,减少Aβ40和Aβ42的沉积,有效改善了小鼠认知功能。团队在天麻中成功纯化出了天麻多糖(GEP)并研究了其结构性质和生物活性,阐明了天麻多糖通过调节氧化应激、热应激和内质网应激,降低线虫体内Aβ的聚集,并通过清除Aβ和增加神经元数量来改善AD小鼠的认知功能,研究结果为天麻在干预AD上的开发利用提供了研究基础。
以上研究结果以“Structural characterisation of a homogeneous polysaccharide from Gastrodia elata Bl. and its effects on two models of Alzheimer's disease”为题发表在International Journal of Biological Macromolecules(一区TOP期刊,IF 7.7)上。中药学院博士研究生朱成豪为第一作者,孙志蓉教授为通讯作者,该研究得到了国家中药材产业技术体系项目和陕西宁强县科技攻关项目的资助。