本发明专利技术公开了紫菜多糖的新用途。本发明专利技术采用秀丽隐杆线虫为模式生物，试验了紫菜多糖对线虫寿命、咽泵运动速率和线虫体内多聚谷氨酸的聚集的影响，结果发现多个浓度的紫菜多糖均有延长线虫寿命的趋势和抑制AM141线虫体内多聚谷氨酸的聚集。本发明专利技术阐释了紫菜多糖新的药理机制，为该多糖的抗衰老以及治疗亨廷顿病的应用提供了新的思路和手段。
Application of Porphyra Polysaccharide in Interventing Senescence of Caenorhabditis elegans
The invention discloses a new use of Porphyra polysaccharide. The present invention uses Caenorhabditis elegans as model organism to test the effects of Porphyra polysaccharide on nematode longevity, pharyngeal pump movement rate and aggregation of polyglutamic acid in nematode body. It is found that the trend of prolonging nematode longevity and inhibiting aggregation of polyglutamic acid in AM141 nematode body are all exhibited by multiple concentrations of Porphyra polysaccharide The invention illustrates a new pharmacological mechanism of Porphyra polysaccharide, and provides a new idea and means for the anti-aging of the polysaccharide and the application of the polysaccharide in the treatment of Huntington's disease.
【技术实现步骤摘要】
紫菜多糖在干预秀丽隐杆线虫衰老中的应用
本专利技术属于海洋药物领域，具体涉及到紫菜多糖在干预秀丽隐杆线虫衰老中的应用。
技术介绍
衰老是一个持续的变化过程，国际主流认为自由基损伤人体细胞，从而引起众多疾病，加速人体衰老。自由基从生成到淬灭，深刻影响着脂褐素的形成、线粒体DNA的突变、诱导细胞凋亡和蛋白质的合成，自由基与衰老间的关系，自由基可引起的疾病，从而提出了如何延缓衰老，为人类减缓自身衰老提供了一定的科学依据。抗衰老不是指让人增加寿命，而是对抗人体因为与外界的持续接触，包括呼吸(氧化反应)、外界污染、放射线照射等因素不断的在人体体内产生自由基所导致的折寿因素。世界各国的膳食指南都把摄取蔬菜、水果列为重要内容。美国2000年修订最新版膳食指南时，将“选择富含物、蔬菜、水果的膳食”这一条改为“每日选择多种蔬菜与水果”，即是蔬菜水果中含有大量可以延缓衰老的营养物质。抗衰老食品和药物的开发成为当前老年医学领域重要的研究方向。亨廷顿病(Huntington'sdisease，缩写HD)，又称大舞蹈病或亨廷顿舞蹈症(Huntington'schorea)，是一种常染色体显性遗传性神经退行性疾病。该病由美国医学家乔治亨廷顿于1872年发现，因而得名。主要病因是患者第四号染色体上的Huntington基因发生变异，产生了变异的蛋白质，该蛋白质在细胞内逐渐聚集在一起，形成大的分子团，在脑中积聚，影响神经细胞的功能。一般患者在中年发病，表现为舞蹈样动作，随着病情进展逐渐丧失说话、行动、思考和吞咽的能力，病情大约会持续发展10年到20年，并最终导致患者死亡。多聚谷氨酸(polyQ)聚集是亨廷顿病患者体内htt基因末端的CAG序列过度重复导致编码的htt蛋白中polyQ聚集链，抑制多聚谷氨酸聚集是治疗该病的首选策略。紫菜是世界上经济价值较高的海藻之一，年产量仅次于海带。据记载，在宋朝，紫菜是专供皇帝享用的贡品，被称为“神仙菜”、“长寿菜”。现代研究表明，紫菜中丰富的多糖是其发挥抗衰老作用的主要因素。目前紫菜多糖在抗氧化和增强免疫方面有众多报道，但在干预秀丽隐杆线虫衰老模型以及抑制秀丽隐杆线虫多聚谷氨酸聚集方面未有报道。秀丽隐杆线虫是目前研究衰老的常见的模式生物，其寿命周期短，遗传背景清楚，容易观察和培养，与人类同源性较好，利用线虫开发延缓衰老或者治疗亨廷顿病的活性物质是十分便利的。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了紫菜多糖在干预秀丽隐杆线虫衰老中以及抑制秀丽隐杆线虫体内多聚谷氨酸聚集的应用，为紫菜多糖的进一步开发利用与推广提供参考理论依据。为实现上述目的，本专利技术提供的紫菜多糖的应用包括延长线虫寿命、加快咽泵运动速率的应用，同时提供了紫菜多糖抑制秀丽隐杆线虫体内多聚谷氨酸聚集从而治疗亨廷顿病的应用。所述的紫菜包括条斑紫菜、坛紫菜、圆紫菜、甘紫菜等所有紫菜品种，具体包括红藻门(Rhodophyta)红毛菜科(Bangiaceae)下的两个属赤菜属(Pyropia)和紫菜属(Porphyra)中的紫菜品种。所述的紫菜多糖是分子量为3000-10000Da的半乳聚糖。具体为水提醇沉获得高分子量多糖经化学降解或氧化还原降解获得，也可以盐酸或柠檬酸直接提取紫菜获得。如可用以下方法制得：称取紫菜干燥藻体100g，加入30-40倍水，在100-120℃提取3-4h后纱布和硅藻土过滤后浓缩干燥获得高分子量紫菜多糖。称取上述多糖溶于水中，加入H2O2和抗坏血酸使最终浓度达到20-40mM。室温搅拌2h后装入透析袋透析除盐后浓缩，冷冻干燥即得所需紫菜多糖。所述的秀丽线虫复苏后常规培养，经同质化后开展具体实验。所述的紫菜多糖延长线虫寿命具体技术方案如下：实验分空白组、多糖低剂量组(250μg/mL)、多糖中剂量组(500μg/mL)、多糖高剂量组(1000μg/mL)，每组50条线虫。N2线虫株同质化收集虫卵至S-培养基中培养，于成年期d1天分为组，每隔一天将线虫转移至新的培养基中，排除内孵线虫，计数线虫存活数目。实验持续至最后一条线虫死亡为止。所述的紫菜多糖加快咽泵运动速率具体技术方案如下：N2同质化收集虫卵于至S-培养基中培养，于成年d1天转移至涂有E.coliOP50的NGM平皿上，给药组在E.coliOP50皿上加药。每天将线虫转移至新的培养皿，于成年后d5、d8、d10天在体视镜下观察线虫咽泵运动次数，每条线虫观察1min，每组至少观察10条。计算咽泵运动速率。多聚谷氨酸(polyQ)聚集是亨廷顿病患者体内htt基因末端的CAG序列过度重复导致编码的htt蛋白中polyQ聚集链。亨廷顿病是一种遗传学神经退行性疾病，抑制多聚谷氨酸聚集是治疗该病的首选策略，因此研究紫菜多糖抑制多聚谷氨酸聚集对于探索亨廷顿病的治疗具有重要意义。所述的紫菜多糖抑制线虫体内多聚谷氨酸的聚集具体技术方案如下：AM141同质化收集虫卵至S-培养基中培养，于L1期分三组，药物作用48h。将线虫转移至载玻片上，用10mM叠氮化钠麻醉，荧光显微镜观察拍照，定量ployQ40::YFP荧光蓄积。所述的秀丽线虫生长固体培养基(NGM)配制如下：分别称取NaCl3g，蛋白胨2.5g，琼脂17g，加入1000mL蒸溜水，混匀后，120℃高温灭菌20min，迅速转移至55℃水浴锅降温。再加入已经灭菌的以下各溶液：1mol/LCaCl2(1mL)、1mol/LMgSO4(1mL)、5mg/L胆固醇溶液(1mL)、1mol/L磷酸缓冲液(25mL)。本专利技术所提供的紫菜多糖在干预秀丽隐杆线虫衰老中的应用，可以作为在食品、药品或保健品中的应用。在使用该多糖制备抗衰老产品或者治疗亨廷顿病药物时可以根据实际需要，将有效量的多糖和药学上可接受的载体制备成各种剂型，如片剂、胶囊剂、口服液、针剂、粉剂等。本专利技术所述的秀丽隐杆线虫拥有60-80％的人类同源基因和至少42％的人类疾病相关基因，是探寻神经退行性疾病发生机制和治疗方法的理想模型。通过秀丽线虫寿命实验发现紫菜多糖可以干预秀丽线虫衰老，为其它天然来源多糖的生物功能和分子机理以及其它抗衰老中药资源在晚发性神经疾病药物领域的进一步开发利用提供了强有力的研发模型，同时发现了紫菜多糖可抑制秀丽隐杆线虫体内多聚谷氨酸聚集，从而为治疗亨廷顿病的药物开发提供了研发模型。附图说明图1、Z-HV(1000μg/mL)对N2秀丽隐杆线虫生存时间的影响。图2、Z-HV对AM141体内多聚谷氨酸聚集的影响。具体实施方式实施例1：紫菜多糖的制备工艺称取紫菜干燥藻体100g，加入40倍水，在110℃提取3-4h后纱布和硅藻土过滤后浓缩干燥获得高分子量紫菜多糖。称取上述多糖溶于水中，加入H2O2和抗坏血酸使最终浓度达到20mM。室温搅拌2h后装入透析袋透析除盐后浓缩，冷冻干燥即得所需紫菜多糖Z-HV。实施例2：线虫的复苏与常规培养从-80℃超低湿冰箱取出线虫冻存管，于室温自然解冻。完全解冻后1500离心3min，弃上清，剩下的线虫悬浮液用枪头加到涂有4倍E.coliOP50的NGM平板上，旋转平板使其分布均匀，20℃培养箱培养，湿度为40-60％。实施例3：线虫同质化流程为保证实验的准确性，在进行每一批实验前，需要将线虫同质化处理，以保证其生长阶段的一致。待本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.紫菜多糖在干预秀丽隐杆线虫衰老中的应用。
【技术特征摘要】
1.紫菜多糖在干预秀丽隐杆线虫衰老中的应用。2.紫菜多糖在抑制秀丽隐杆线虫体内多聚谷氨酸聚集的应用。3.紫菜多糖在制备治疗亨廷顿病的药物中的应用。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的应用，紫菜包括条斑紫菜、坛紫菜、圆紫菜、甘紫菜等所有紫菜品种。5.根据权利要求1至3中任意一项所述的应用，紫菜包括红...
【专利技术属性】
技术研发人员：张忠山，毛根祥，王晓梅，潘永良，刘重斌，张立钦，
申请(专利权)人：湖州师范学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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