《西藏蕪菁抗缺氧功能成分及其作用機制研究》是依託浙江大學，由張英擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：西藏蕪菁抗缺氧功能成分及其作用機制研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：張英
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
蕪菁是我國高原地區特有的具有滋補增氧作用的食、藥、飼三用作物。本課題擬以細胞低氧誘導模型為體外評價體系，探明蕪菁中提高機體急性缺氧代償能力和低氧耐受性的最佳有效活性部位及其特徵性成分，重點研究其對可興奮細胞的氧敏感鉀離子通道的作用、對缺氧神經元細胞的保護作用和對HIF-1基因及下游基因表達的調控機制，從基因水平、細胞水平和整體動物水平上系統研究蕪菁抗缺氧的功效成分及其作用機制，為相關功能食品的研究開發提供理論依據。這是一項具有我國西部地域特徵和藏區資源特色的原創性課題，其研究成果不僅有助於進藏人群的高原習服和慢性高原病的防治，還可服務於航天、航空、航海、極地醫學、運動醫學、高原軍事醫學等相關領域。
結題摘要
蕪菁是十字花科芸薹屬植物，廣泛分布在世界各地。其中，西藏蕪菁是一種適應了青藏高原極端環境的食、藥、飼三用傳統作物，藏民傳統上將其用於緩解缺氧和抵抗疲勞。本項目首先採用人體試食試驗對西藏蕪菁微粉及其製品的抗缺氧功效進行驗證。接著，以dPC12細胞在缺氧條件下的細胞活力為依據，建立物理缺氧和化學缺氧模型，通過體外評價明確西藏蕪菁中具有缺氧神經損傷防護功效的部位，並對該部位進行有效化合物的分離、製備、純化和結構解析。然後，分別從細胞水平和整體動物水平對代表性化合物的抗缺氧功效及其作用機制進行研究。最後，在這些研究的基礎上，從動物水平對代表性化合物預防高原肺水腫的功效及機制、抗疲勞的功效及機制進行研究。 人體試食試驗結果表明，西藏蕪菁微粉及其製品能夠有效提升普通健康人群的低氧耐受能力、明顯改善心肺功能。細胞試驗結果表明，蕪菁正丁醇相及對香豆酸葡萄糖苷分別是其發揮抗缺氧作用的活性部位和代表性化合物，其可通過抑制缺氧條件下細胞線粒體膜電位的坍塌和細胞色素C的釋放，提升細胞中抗凋亡蛋白（Bcl-2/Bax和Bcl-XL）的表達，降低促凋亡蛋白（Caspase-3和Caspase-9）的活力，進而防護細胞缺氧損傷。動物試驗結果表明，正丁醇相和對香豆酸均能顯著降低模型小鼠的肺含水量，顯示出具有防治高原肺水腫（High altitude pulmonary edema ，HAPE）的潛力，其機制可能與增加肺組織Na+-K+-ATP酶活力及抗氧化能力、降低炎症因子，改善肺組織氣血屏障完整性、促進NO釋放、抑制ET-1的釋放等因素相關。此外，本研究還發現蕪菁多糖是一種富含葡萄糖醛酸（D-GalA）的酸性多糖，具有良好的抗疲勞活性。 本研究為西藏蕪菁作為一種極地功能性食材的研發提供了理論依據和實踐指導，研究成果不僅有助於進藏人群的高原習服與肺水腫防護，還可服務於航天、航空、航海、極地醫學、運動醫學、高原軍事醫學等相關領域。
