【摘要】 这项研究的假设是，在饲料中添加咖啡替代品形式的β-carbolines可以保护实验动物免受神经紊乱的影响。

Β-卡波林是具有生物活性的天然植物衍生生物碱，是吲哚的衍生物。Norharman(NH)和harman(H)是最常见的β-carbolines。有文献报道在加工和贮存的食物中含有NH和H。

 

近年来，人们的注意力转向了NH和H的神经活性作用。卡波林可以通过对单胺氧化酶的影响作为神经调节剂，这可能导致抑郁症，帕金森病(PD)和阿尔茨海默病。

 

然而，一些关于卡波林的研究表明，可能存在特异性的MAO抑制剂。对这种酶表达的研究集中在有效抑制其作用，这将使情感障碍和帕金森病的治疗。单胺氧化酶抑制剂是首批被发现的抗抑郁药物之一。对烟草中MAO活性的研究表明，吸烟者大脑中存在以NH和H形式存在的高水平酶抑制剂。

 

其他作者也指出，强效的单胺氧化酶抑制剂和兴奋剂是氢，而氨对身体有镇静作用。用这些化合物和疾病进行的动物实验很少。一些研究已经研究了它们对小鼠的抗抑郁作用，表明在实验饲料中添加β-carbolines(H和NH，剂量分别为5-15mg/kgi.p.和2.5-10mg/kgi.p.)有积极作用。Celikyert等在大鼠中也观察到积极作用，其中H以2.5mg/kg，5.0mg/kg和7.5mg/kg的剂量给药，两个较高的剂量导致工作记忆中的错误显着减少。

 

李等以1mg/kg和30mg/kg体重的哈曼作为研究对象，检测了β-卡波林对生物体的生物利用度，通过口服给药计算其生物利用度为19.41%。

 

在动物(通常是小鼠、仓鼠和大鼠)身上进行的实验可以评估化合物的作用和效果。添加到饲料或腹膜内的卡波林已经在死亡前后的血液和器官中进行了测量。已有研究表明，饲料补充的天然来源的卡波林，如咖啡替代品。有些化合物通过合成活性分子、激活合适的受体或发挥酶的作用来发挥神经保护作用，从而防止神经元的退化并抑制重要细胞的大量损失。就药物而言，主要的障碍可能是血脑屏障，它保护大脑免受外部因素的影响，同时限制药物的吸收。

 

研究这种现象的动物实验的替代方法是在细胞系上进行现代体外实验;然而，根据Martinez-Morales和List，这里的进展可能是困难的，因为缺乏预测性和其他细胞模型。尽管如此，在这些研究中已经对帕金森病做了一些重要的观察。

 

文献综述强烈表明，一些食物，特别是咖啡，可以作为β-carbolines的丰富来源，这可能与帕金森病和阿尔茨海默病等严重神经退行性疾病的风险降低有关。人类癌细胞系也被用于研究一些卡波林衍生物的抗肿瘤作用。

 

研究的目的是使用动物实验来确定β-卡波林作为纯化合物和天然来源(咖啡替代品)提供的神经活性作用。

 

本研究通过行为学实验和脑组织中与神经退行性改变、衰老和细胞凋亡相关基因表达水平的分析，探讨β-卡波林对老年大鼠的影响。此外，为了确定分析的β-carbolines对老年人细胞的生物学效应，我们使用两种细胞系模型研究细胞毒性，活性氧类(ROS)激活和细胞周期变化:来自男性胎儿的MRC-5和来自诊断为PD的老年患者的AG20445A。这两种细胞模型都适合进一步衰老需要进行我们的研究。

 

这项研究的假设是，在饲料中添加咖啡替代品形式的β-carbolines可以保护实验动物免受神经紊乱的影响。

 

在大鼠的饮食中添加β-carbolinesharman和norharman的个体化学标准，对动物的行为没有产生非常显著的影响;然而，它们传播到血液中的比例与食用量成正比。

 

富含咖啡替代品(菊苣)的动物饲料是卡波林的天然来源，导致血液中的哈尔曼和诺哈尔曼浓度较高，并对动物的活动有积极的影响。使用富含β-carbolines的饮食的好处在大鼠的行为研究结果、血浆中harman和norharman水平的增加以及体外研究的结果中清晰可见ーー特别是在接受治疗的大鼠的脑组织中的基因表达水平方面。

 

我们观察到与延缓衰老过程和保护氧化应激有关的基因上调，但没有注意到与导致细胞凋亡的过程有关的基因表达的变化。此外，我们报道PD风险基因水平(PARK2，SNCA)的表达下降。体外细胞系研究结果表明，哈曼和诺哈曼对老年人细胞具有保护作用。这些令人鼓舞的结果为进一步研究这一课题提供了基础。

 

1.Zawirska-Wojtasiak, R.; Fedoruk-Wyszomirska, A.; Piechowska, P.; Mildner-Szkudlarz, S.; Bajerska, J.; Wojtowicz, E.; Przygoński, K.; Gurda, D.; Kubicka, W.; Wyszko, E. β-Carbolines in Experiments on Laboratory Animals. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 5245. https://doi.org/10.3390/ijms21155245

 

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