阿尔茨海默症(Alzheimer disease,AD)是一种神经退行性疾病,表现为记忆障碍、焦虑、β淀粉样蛋白沉积、Tau蛋白过度磷酸化、神经元数量减少等特征,氧化应激和炎症反应参与了AD的发生发展过程。佛手精油(Bergamot essential oil,BEO)是从佛手果实中提取的一种味道清新、略带花香的植物精油,其生物学活性表现在抗焦虑、抗抑郁、抗炎、抗氧化等方面。BEO可显著缓解动物的抑郁样行为和焦虑样行为,对人的焦虑、抑郁等轻度精神障碍有一定的治疗作用。基于BEO的抗炎和抗氧化活性以及氧化应激和炎症反应在AD发生发展过程中的重要作用,本研究利用Al Cl_3构建AD动物模型,利用Aβ25-35构建AD细胞模型,利用行为学、形态学、免疫组织化学、生物化学等技术手段,从行为、组织、细胞、分子等几个层面研究BEO对AD的缓解作用及其可能的分子机制,旨在为BEO的应用提供理论依据。(1)BEO成分分析。对BEO进行GC-MS分析,共鉴定出38种组分,包括L-柠檬烯(60.91%)、γ-松油烯(27.08%)、α-蒎烯(1.71%)、β-蒎烯(1.70%)、β-月Empagliflozin半抑制浓度桂烯(1.58%)、环己烯(1.33%)等。(2)BEO改善了AD模型动物的精神行为和病理症状。连续60 d腹腔注射Al Cl_3(50 mg/kg)诱导建立大鼠AD模型。通过灌胃的方式,以100 mg/Purificationkg、200 mg/kg、400mg/kg三个剂量,连续60 d给予模型大鼠BEO,或通过灌胃方式,以400 mg/kg剂量,连续5 d给予模型大鼠BEO,或通过鼻吸的方式,以1%、2.5%、5%三个剂量,连续60d给予模型大鼠BEO,研究BEO对AD模型动物精神行为和病理症状的影响。研究结果显示,AD模型动物表现出明显的焦虑、抑郁、认知功能损伤等精神行为症状,并伴有海马区线粒体结构异常、Tau蛋白过度磷酸化等病理症状。连续60 d BEO灌胃,缓解了模型动物在旷场实验和高架十字迷宫实验中表现出的焦虑样行为、在强迫游泳实验和糖水偏好实验中表现出的抑郁样行为、在Morris水迷宫实验和新物体识别实验中表现出的认知功能障碍等精神行为症状;降低了模型动物海马区CDK5、p-Tau181、p-Tau231水平;缓解了模型动物海马区Tau蛋白过度磷酸化、线粒体结构异常等病理症状。连续5 d BEO灌胃,没有缓解模型动物的焦虑、抑郁、认知功能损伤等精神行为症状以及海马区线粒体结构异常、Tau蛋白过度磷酸化等病理症状。通过鼻吸的方式,以1%、2.5%、5%三个浓度,连续60 d给予模型大鼠BEO,只有5%BEO处理组模型动物的焦虑、抑郁、认知功能损伤等精神行为症状以及海马区线粒体结构异常、Tau蛋白过度磷酸化等病理症状有所缓解。灌胃和鼻吸两种BEO给药方式均可不同程度缓解模型大鼠的精神行为和病理症状,其中200mg/kg或400 mg/kg连续60 d灌胃给药效果最佳;BEO对AD模型动物精神行为症状和病理症状的缓解作用可能与其对海马区CDK5水平的调节有关。(3)BEO改善了AD模型动物炎症反应、氧化应激状态,上调了GABA、CREB-BDNF信号通路。连续60 d腹腔注射Al Cl_3(50 mg/kg)诱导建立大鼠AD模型,通过灌胃方式,连续60 d给予模型大鼠BEO(200 mg/kg),研究BEO对AD模型动物炎症反应、氧化应激状态,及GABA、CREB-BDNF信号通路的影响。研究结果显示,模型动物表现出明显的氧化应激和炎症反应,BEO提高了动物海马区和皮层区GPx、CAT、SOD等抗氧化酶活性,降低了蛋白质羰基化水平、脂质氧化损伤产物MDA水平、DNA氧化损伤产物8-OHd G水平,降低了炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α水平,提高了GABA、BDNF、p-CREB、p-ERK水平。BEO改善了模型动物的氧化应激、炎症反应状态,表现出神经保护作用,GABA、BDNF/ERK/CREB信号通路参与介导了BEO的神经保护作用。(4)BEO脂质体制备。胆固醇与卵磷脂以mTOR抑制剂1:4,1:5,1:6比例制备所得BEO脂质体平均粒径为146±2.69、165.1±6.34、159.2±3.90,多分散指数(PDI)为0.192±0.017、0.134±0.074、0.119±0.029,各比例所得PDI都小于0.2,稳定性好。胆固醇与卵磷脂以1:4、1:5、1:6比例制备所得精油脂质体的包封率为79.4%、87.1%、96.3%,载药率为38.8%、36.7%、35.5%。综合粒径、PDI、Zeta电位、载药率、包封率等参数,胆固醇与卵磷脂比为1:4、1:5的配比制备BEO脂质体效果较好。(5)BEO脂质体对AD模型细胞AKT/GSK-3β、Nrf2、NF-κB信号通路的调节。利用Aβ25-35处理PC12细胞,建立AD细胞模型,研究BEO脂质体对AD模型细胞AKT/GSK-3β、Nrf2、NF-κB信号通路的调节作用。研究结果显示,BEO脂质体(0.00375、0.0075、0.015、0.03、0.06、0.12、0.24、0.48、0.96 mg/m L)处理细胞,浓度增加到0.12mg/m L,细胞活力开始显著下降。低浓度的BEO(0.00375、0.0075、0.015、0.03、0.06mg/m L)促进细胞增殖,高浓度(0.12、0.24、0.48、0.96 mg/m L)抑制细胞增殖。Aβ25-35(20μM)可导致PC12细胞活力降低、细胞凋亡率升高及细胞周期阻滞,成功建立了AD细胞模型。BEO(0.03 mg/m L)脂质体可显著改善Aβ25-35处理所致PC12细胞活力降低、细胞凋亡率升高及细胞周期阻滞。AD模型细胞ROS和炎症因子水平升高,BEO(0.03 mg/m L)处理降低了模型细胞ROS水平和NO、PGE2、i NOS、COX-2、TNF-α、IL-1β水平,改善了模型细胞的氧化应激和炎症反应状态,BEO提高了AD模型细胞p-GSK-3β、p-AKT、Nrf2、HO-1表达水平,降低了p65、IκB磷酸化水平。NF-κB和Nrf2通路参与介导了BEO的抗炎作用,AKT/GSK-3β和Nrf2通路参与介导了BEO的抗氧化作用。以上研究结果表明:BEO具有神经保护作用,可缓解AD模型大鼠的精神行为和病理症状,改善AD模型大鼠氧化应激和炎症反应状态。CREB-BDNF、GABA、AKT/GSK-3β、Nrf2、NF-κB等通路共同介导了BEO的神经保护作用。