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小鼠研究顯示膽紅素可以保護大腦

在小鼠研究中,约翰霍普金斯大学医学研究人员报告说,他们发现胆红素是一种胆汁色素,最常见的一种是黄染患者皮肤黄化,可能在保护脑細胞免受氧化应激损伤方面起到意想不到的作用。

膽紅素通常在實驗室測試中作爲肝髒或血液健康的標志物測量,並且高水平可能表明疾病。然而,它是否在健康人群中發揮作用仍不清楚。

约翰斯·霍普金斯医学团队表示,他们对大脑中大脑功能的兴趣源于测试小鼠体内哪些组织产生胆红素。令人惊讶的是,研究人员发现小鼠脑中的“特殊水平” - 比啮齿动物的肝脏高出5到10倍。

“胆红素通常被认为是一种废物,但这种生产水平需要大量的新陈代谢能量,胆红素不具备功能似乎很奇怪,”Bindu Paul博士说。,约翰霍普金斯大学医学院的Solomon H. Snyder神經科學系的教师研究讲师,以及研究团队的成员。

7月25日发表于“細胞化学生物学”杂志的一份报告中描述了这项新研究,该研究旨在找到在大脑中含有如此多胆红素的目的。该团队指出,过去的研究提出胆红素可能是一种重要的抗氧化剂。由于大脑具有代谢活性,易受氧化损伤,研究小组认为胆红素可能对保护大脑免受氧化应激特别重要。

对于他们的实验,该团队使用在实验室中生长的小鼠神经元,这些神经元经基因工程改造而不产生胆红素。随着細胞的生长,研究人员通过向环境中引入反应性分子,将它们暴露于各种氧化应激源。

与正常小鼠脑細胞相比,研究人员发现,转基因小鼠神经元更容易受到这些压力因素的影响 - 特别是在有氧形式的氧气中,这种神经元被称为超氧化物。

Chirag Vasavda,医学博士/博士。Solomon Snyder实验室的学生和研究的第一作者指出,超氧化物是一种重要的化学細胞信使,与大脑的学习,记忆和发育有关。

然而,过度的脑細胞活动可导致不受控制的超氧化物水平,这可能引发氧化应激并引发一系列导致大脑损伤的有害反应。“我们最初的实验向我们暗示,胆红素可能在控制大脑中超氧化物水平方面发挥重要作用,”Vasavda说。

該研究小組懷疑膽紅素調節超氧化物的能力起源于其化學結構,這使其能夠以其他抗氧化劑(如谷胱甘肽和半胱氨酸)不能的方式吸收和中和有害分子。

为了测试这一点,研究人员刺激了正常大脑和大脑缺乏胆红素的过度脑細胞活动。他们发现缺乏胆红素生成基因的大脑积累了过量的超氧化物。然后,他们刺激正常小鼠和缺乏胆红素的小鼠的大脑活动,以测试去除胆红素是否会恶化脑损伤或細胞死亡。

研究人員發現,缺乏膽紅素的小鼠的腦損傷大約是正常對照組的兩到三倍,這表明膽紅素可以保護正常大腦免受有害的超氧化物反應。

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