姜黄素或可增强大脑干细胞的增殖分化 加速神经变性疾病疗法的开发
导读 | 近日,刊登在国际杂志Stem Cell Research & Therapy上的一篇研究报告中,来自德国尤里希神经科学和医学研究所的研究人员通过研究发现,姜黄根中的一种生物活性化合物可以促进大脑干细胞的增殖和分化,相关研究为利用芳香姜黄素开发治疗神经变性疾病比如阿尔兹海默氏症的新型疗法提供了新的思路。 |
近日,刊登在国际杂志Stem Cell Research & Therapy上的一篇研究报告中,来自德国尤里希神经科学和医学研究所的研究人员通过研究发现,姜黄根中的一种生物活性化合物可以促进大脑干细胞的增殖和分化,相关研究为利用芳香姜黄素开发治疗神经变性疾病比如阿尔兹海默氏症的新型疗法提供了新的思路。
文章中,研究者揭示了芳香姜黄素对内源性中性干细胞(NSC)的效应,NSC是在成体大脑中发现的一种干细胞,其可以分化形成神经元,并且在神经变性疾病患者的大脑自我修复和脑功能恢复上扮演着重要角色;此前研究发现芳香姜黄素可以有效阻断小胶质细胞的活化,当小胶质细胞处于激活状态时会引发神经炎症,而神经炎症和不同的神经变性疾病直接相关,但是芳姜黄素对于大脑自我修复能力的影响却不得而知。这项研究中,研究人员在体内和体外研究了芳香姜黄素对NSC增殖和分化的影响,首先研究人员将胎鼠的NSC进行培养,并且在六种不同浓度的芳香姜黄素培养基中生长超过72个小时,研究者发现,在特定的浓度下芳香姜黄素可以明显增强NSC的增殖,增值率可达80%,而且并不会对细胞死亡产生任何影响,鲜毕未进行处理的细胞来讲,芳香姜黄素处理的细胞的细胞分化能力明显增强了。
为了检测芳香姜黄素在体内对NSC的效应,研究人员将芳香姜黄素注射入成年小鼠机体中,利用PET成像技术和追踪器来检测增殖的细胞,结果发现注射芳香姜黄素的小鼠的室下区(SVZ)变宽了而且海马体也发生了扩张;SVZ和海马体是成年哺乳动物大脑中神经发生的两个区域,神经元生长就在那里发生。
文章作者Adele Rueger说道,研究人员发现许多化合物都可以促进大脑中干细胞的增殖和分化,但是很少有成品化的药物可以促进干细胞分化为神经元,我们的研究目标就是以芳香姜黄素为基础开发一种新型药物来促进干细胞分化为神经元细胞,从而为治疗一系列神经变性疾病带来帮助。(转化医学网360zhyx.com)
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Aromatic-turmerone induces neural stem cell proliferation in vitro and in vivo
Stem Cell Research & Therapy doi:10.1186/scrt500
Joerg Hucklenbroich12, Rebecca Klein23, Bernd Neumaier3, Rudolf Graf3, Gereon Rudolf Fink12, Michael Schroeter123 and Maria Adele Rueger123*
Introduction
Aromatic (ar-) turmerone is a major bioactive compound of the herb Curcuma longa. It has been suggested that ar-turmerone inhibits microglia activation, a property that may be useful in treating neurodegenerative disease. Furthermore, the effects of ar-turmerone on neural stem cells (NSCs) remain to be investigated.
Methods
We exposed primary fetal rat NSCs to various concentrations of ar-turmerone. Thereafter, cell proliferation and differentiation potential were assessed. In vivo, naïve rats were treated with a single intracerebroventricular (i.c.v.) injection of ar-turmerone. Proliferative activity of endogenous NSCs was assessed in vivo, by using noninvasive positron emission tomography (PET) imaging and the tracer [18F]-fluoro-L-thymidine ([18F]FLT), as well as ex vivo.
Results
In vitro, ar-turmerone increased dose-dependently the number of cultured NSCs, because of an increase in NSC proliferation (P < 0.01). Proliferation data were supported by qPCR-data for Ki-67 mRNA. In vitro as well as in vivo, ar-turmerone promoted neuronal differentiation of NSCs. In vivo, after i.c.v. injection of ar-turmerone, proliferating NSCs were mobilized from the subventricular zone (SVZ) and the hippocampus of adult rats, as demonstrated by both [18F]FLT-PET and histology (P < 0.05).
Conclusions
Both in vitro and in vivo data suggest that ar-turmerone induces NSC proliferation. Ar-turmerone thus constitutes a promising candidate to support regeneration in neurologic disease.
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