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吃海藻糖也能治忧郁症


编译来源:Trehalose induced antidepressant-like effects and autophagy enhancement in mice

吃海藻糖也能治忧郁症

忧郁症是各种心理失常中罹患率最高的一种,以色列本古里昂大学和美国明尼苏达大学药学院的研究团队的研究结果指出,海藻糖(trehalose)可能具有类抗忧郁的功效。(图片来源:pixabay用户geralt)

以色列本古里昂大学(Ben-Curion University)和美国明尼苏达大学(University of Minnesota)药学院的研究团队的研究结果指出,海藻糖(trehalose)可能具有类抗忧郁的功效,且此功效与海藻糖可增强细胞的自噬作用有关。

海藻糖是由两个葡萄糖分子所组成的双糖,为一种麦芽糖异构物,它广泛存在于细菌、酵母菌、菇类、海藻、虾子、昆虫及植物中,而且是许多生物体,如细菌、真菌和昆虫等无脊椎动物的能量来源之一。在生物体内,海藻糖除了可作为一种碳源及能量来源外,还具有保护如蛋白质及核酸等生物巨分子,以及维护细胞膜的结构与功能之作用,提供生物抵抗乾旱、高温、高盐、冷冻或辐射等恶劣环境的能力。

因为在这些恶劣环境下,脱水、高渗透压、冰冻或高温等不利的条件都会使蛋白质及生物膜分子间的水分子急遽下降,而海藻糖在此环境下可以取代水分子的功能,避免蛋白质及生物膜结构遭受破坏进而丧失功能。此外,近来更发现在植物体中,海藻糖具有调节植物生长与发育的角色。

由于海藻糖具有异于一般糖类的物理及化学性质:分子不具还原能力属于非还原糖、不会进行梅纳反应(Maillard reaction)以及破坏蛋白质,甚至还具有保湿、抗冻、抗辐射及优质甜味等特性,故用途十分广泛。

例如,在食品工业方面,海藻糖非常适合应用于食品加工,不会起梅纳反应造成食物褐变,可用作辅助添加剂来延长食品的保存时间,提高保存品质,在冷冻及乾燥食品加工过程中防止蛋白质变性,及防止澱粉老化等,并且具有抑制苦味的特性,可改善食品的风味和口感;在人体保健功能方面,可降低龋齿病发、预防骨质疏鬆及促进肠道健康等,最近海藻糖已通过动物毒性试验,证实可作为消费性产品中的一种安全成份;在化妆品工业上,则可用作皮肤保湿剂,以及紫外线吸收剂等重要应用。由此可见,海藻糖已广受各界的重视,新的应用正陆续不断地被研究与开发出来。

在医药工业上,可作为生物製品、疫苗、生化药品及製剂的保护剂和稳定剂,延长产品的保存时间,降低生产运输成本;在作为疾病治疗药物方面,已有研究论证海藻糖能够保护细胞避免低氧或缺氧的伤害,这种保护功效可能是因为海藻糖可以降低蛋白质变性。此外,海藻糖也具有抑制蛋白质沉澱,以及抑制胰岛素类澱粉纤维态形成的功能。

以往探讨海藻糖对哺乳类动物之影响的活体研究相对稀少,但结果却很有意思。例如在一些因蛋白质沉澱造成的神经退化性疾病的治疗上,海藻糖已被证实具有降低神经细胞蛋白质沉澱的作用。

科学家利用杭廷顿氏症(Huntington’s disease,或称汉廷顿舞蹈症)的基因转殖模式老鼠做实验,证实海藻糖会使移植之神经干细胞增生,而且实验动物在细胞和行为的测量上,都有相当良好的结果。

另外,长期给予帕金森氏症突变模式老鼠海藻糖,可逆转脑内生成多巴胺神经元的退化,也可减少神经斑块和星状细胞增生,海藻糖也会促进突变模式老鼠的运动行为和焦虑。有趣的是这些改变都和细胞自噬作用的引发有关。

以色列本古里昂大学和美国明尼苏达大学药学院的研究团队设计实验,分别以忧郁和狂躁的模式老鼠为对象,给予海藻糖溶液、水、麦芽糖溶液这三种不同的饮水处理,三周后进行一系列有关忧郁和狂躁的测试,包括自然活动、强迫游泳试验和安非他命诱发的过动等,以探讨海藻糖对于抗忧郁和稳定心情的效应如何。

研究结果发现,长期摄取海藻糖会造成额叶皮质的比率降低,这表示自噬作用增强。海藻糖对狂躁模式老鼠的心情稳定不但无效,反而会扩增安非他命诱发的过动。

对忧郁模式老鼠而言,海藻糖不会改变其自然的活动或安非他命诱发的过动,但是在强迫游泳测试上,可显着降低其不活动性,此为类抗忧郁的效应。

此研究结果显示海藻糖可能具有类抗忧郁的性质,而且此特质应与海藻糖可增强自噬作用有关。因此,海藻糖和增强自体吞噬作用很可能是将来开发新型抗忧郁药物的重要标的。而此项最新的研究结果,也为海藻糖在医药上再增添一项具开发潜力的用途。

(本文由国科会补助「新媒体科普传播实作计画」执行团队撰稿,本文首度发表于科技大观园)

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