乳铁蛋白和儿童的记忆和学习速度的制作方法_3

文档序号:9731061阅读:来源:国知局
白膳食补充剂提高了海马体和前额叶皮层中多聚唾 液酸神经细胞黏附分子(NCAM)的表达水平。运表明,乳铁蛋白的唾液酸部分可能是提高神 经可塑性和促进LTM巩固的关键因素。
[0083] 根据本发明所用的乳铁蛋白可从各种来源获得。它可W纯化得到,例如从乳或乳 清中纯化,也可W重组产生。从天然来源纯化得到的乳铁蛋白具有W下优点:它是一种天然 成分,大都从食品级组合物中获得,并且可经过或不经过进一步纯化而用作食品组合物的 富集级分。作为天然来源,可考虑人乳(母乳)或非人源的乳,例如牛乳、山羊乳、骆驼乳、马 乳或驴乳。还可考虑初乳。重组获得的乳铁蛋白具有如下优点:能够轻松制备高浓度的乳铁 蛋白。
[0084] 可将乳铁蛋白添加到组合物中,W使得所得的组合物的乳铁蛋白含量比未添加乳 铁蛋白的组合物的乳铁蛋白含量更高。或者,可对天然包含乳铁蛋白的组合物进行处理W 浓缩组合物中天然乳铁蛋白的含量,例如制得富集乳铁蛋白的乳或乳清级分。乳铁蛋白也 可作为纯的化合物提供。
[0085] 可将乳铁蛋白作为可摄入组合物的成分提供,即口服组合物。也可考虑经肠施用 的组合物。
[0086] 优选地将乳铁蛋白,或包含乳铁蛋白的可摄入组合物施用于婴幼儿。也可考虑将 乳铁蛋白或包含乳铁蛋白的可摄入组合物施用于妊娠期和/或哺乳期母亲。
[0087] 乳铁蛋白也可结合其他化合物(例如唾液酸和/或铁)一起提供。
[0088] 权利要求中所用术语"记忆"及其多个方面的定义如前言部分所概述。
[0089] "学习速度"是指学习一项学习任务所需的持续时间或试验的次数。
[0090] "大脑成熟"主要是指大脑发育的过程,包括从最早期的胚胎形成到生命的最后几 年,中枢神经系统的生成、塑造和重塑。
[0091] "健康婴幼儿"是指为足月新生儿(就人类新生儿而言,是指怀孕37周后出生的新 生儿)的婴幼儿,即与早产儿相比,足月出生的新生儿在出生时体重正常,没有任何认知功 能障碍或大脑发育迟缓,并且出生时没有经历过宫内生长受限(IUGR)或低氧血症缺血。因 此,从更广泛的意义上来讲,"健康"是指婴幼儿正常的发育或生理的发育,即非病理性发 育,特别是就认知功能而言的非病理性发育。
[0092] 婴幼儿可W是新生儿、婴儿、幼儿、学龄前儿童或学龄儿童,是指从出生到14岁年 龄的孩子。
[0093] 新生儿通常定义为从大约出生到1个月的宝宝。婴儿通常是指6到12个月的宝宝。 幼儿是指12到36个月的儿童。学龄前儿童是指36个月至5岁的儿童。学龄儿童是指5岁至14 岁的儿童。
[0094] 虽然优选的是人类健康婴幼儿,但也可考虑相应年龄的非人类哺乳动物。
[0095] 根据下面的实例和附图,本发明的其他优点和特征对本领域的技术人员来说是显 而易见的。
[0096] M所示为四个隔板中的一个,其上放置着装有乳的碗。
[0097] 圏兰所示为小猪不能触及乳(即装有乳的碗被盖子覆盖)的情况(图2A),W及与此 相反,小猪能够触及乳(即碗未被盖住)的情况(图2B)。
[0098] 圏^所示为位置记忆测试安排。
[0099] 圏兰所示为错误(图4A)或成功(图4B)情况下的位置记忆测试安排。当小猪首先访 问在前次试验中装有可触及乳的碗时,表示成功。
[0100] 圏互所示为用于位置记忆测试安排的时间表。
[0101] 图些所示为整个研究中各组的平均(±SE)增重。基于一般线性模型(单变量方差分 析)和Bonferroni调整的多重比较显示各组间没有显著差异(P〉0.05)。
[0102] 圏互所示为四个不同年龄段的小猪的促肾上腺皮质激素(ACTH)(图7A)或皮质醇 (图7B)在血液中的浓度。ACTH的浓度Wpg/ml为单位,皮质醇的浓度Wiig/ml为单位。
[0103] 图查所示为关于位置记忆的总成功次数(10次试验)。
[0104] 图马所示为不同测试阶段中关于位置记忆的成功次数。
[0105] 图10所示为短期(STO)和长期化!¥)位置记忆的平均成功次数(平均值±55)。标记 30分钟LTM相关误差条的不同字母(a, ab,b)表示,使用单因素方差分析和最小显著性差异 (LSD)调整进行多重比较的各组间具有统计意义上的显著性差异(P = O.046)。
[010W 图11所示为不同时间间隔的工作巧区(冲= 0.026,<0.05;双因素方差分析)。
[0107] 图12所示为八臂迷宫^及用于简单任务和困难任务的视觉提示。
[0108] 图13所示为八臂迷宫中简单和困难任务的流程。LTM:长期记忆,STM:短期记忆。
[0109] 图14分别显示了小猪在简单任务和困难任务中的学习速度曲线,该学习速度曲线 用错误和成功作为使用Cox回归分析方法分析的协方差。
[0110] 图15所示为海马体中脑源性神经营养因子(BDNF)的相对mRNA水平(平均值± SE)。 乳铁蛋白补充剂显著提高了海马体中的抓NF表达水平(P<0.05)。
[0111] 图16所示为海马体中抓NF的蛋白水平(平均值±55)。中等剂量的乳铁蛋白补充剂 显著提高了海马体中抓NF蛋白的水平(P<0.05)。
[0112] 图17所示为抓NF信号通路。
[0113] 图18显示乳铁蛋白补充剂提高了海马体中pCR邸的水平(平均值±55)。
[0114] 图19显示乳铁蛋白补充剂提高了海马体和前额叶皮层中POlySia-NCAM的水平(平 均值±SE)。
[0115] ^ I^lJ
[0116] 实例1:动物处理
[0117] 1.1.动物
[0118] 由于小猪在生理学、解剖学和遗传学方面与人类婴幼儿高度相似,故将小猪用作 动物模型。
[0119] 购买来自16窝的六十屯只3日龄雄性家养小猪(长白猪与大白猪杂交所得子一代 (Sus SCOrfa LarKlraceXLa;rge White F1)),并根据重量和窝随机分成4组。分组和饮食信 息概述于表1中。将所有动物成对圈养在溫控环境下,经历12小时光照(08:00-20:00)和黑 暗(20:00-08:00)周期。每个住处栏圈包含"窝"(覆盖有干净毛巾的橡胶轮胎)、窝上方的加 热灯W及相同的木制玩具。行为实验室对小猪的最大容量为16只。因此进行了5次试验,每 次试验10至16只小猪,W达到每组16只小猪。用摄像监控系统监视小猪。在每次试验中,对 两只3日龄小猪实施安乐死,用作基线对照(n = 10)。该研究方案经厦口大学动物伦理委员 会(Xiamen University Animal Ethics Committee)批准。
[0120] 表1动物分组的细节
[01。] 1.2.乳铁蛋白喂食方案
[0123]牛乳乳铁蛋白(0乳铁蛋白)购自DMV国际公司(DMV International)。用包含大豆 蛋白/乳清蛋白/酪蛋白(50:38:12)的标准猪乳代用品喂养每只小猪(3日龄到38日龄)。最 终乳中的乳铁蛋白量根据组别而不同(参见表1):0.05g/L(组1,未添加乳铁蛋白的对照组, 11=16)、0.5邑/1(组2,中等剂量组,11 = 17)、1邑/1(组3,高剂量组,11=15)。组1至组3中的所有 小猪都经过学习测试。组4(n=16)接受与组3(lg/L)剂量相同的乳铁蛋白,但未经过学习测 试(作为假处理组)。运些浓度表示,在对照组、中等剂量组和高剂量组中,乳铁蛋白的近似 摄入量分别为15、145和285mg/kg体重/天。猪乳代用品被配制成使得总蛋白质摄入量,在不 考虑添加的乳铁蛋白的量时保持相同。为了维持正常的生长速率,小猪在研究的最初2周里 接受的乳量为285ml乳Ag体重/天,剩下几周里为230ml乳Ag体重/天。喂养时间为08:00、 13:00、18:00和22:30,在最后一次喂养中向每只猪额外提供了 50ml乳。每天记录小猪的体 重、乳摄入量和健康状态。
[0124] 1.3.体重
[0125] 每天早上喂食前测量小猪的体重。结果显示,各个组中的平均(±SE)初始体重相 同(1.908±0.044kg),并且运些动物体重增加的速率相似(图6)。虽然在研究终点第3组比 其他组体重增加得更快,但第23天(P = 0.937)、第29天(P = 0.899)和第36天(P = 0.888)的 组间差异不显著。我们的结果与之前的报道不同,根据之前的报道,用乳铁蛋白和铁补充剂 配方喂养的婴幼儿比W单独铁补充剂配方喂养的婴幼儿体重增加更多[13]。
[01%] 1.4.应激激素
[0127]众所周知,压力经历可影响学习和记忆过程。压力通常被定义为干扰生物体生理 或屯、理内稳态的任何状况[14]。多种不同类型实验证据表明,在情绪唤醒经历期间或之后 释放的肾上腺应激激素在巩固持久记忆中起关键作用。压力事件激活下丘脑-垂体-肾上腺 化PA巧由,引起血浆中皮质酬或皮质醇水平缓慢升高[15]。大量实验研究了肾上腺应激激素 对记忆的影响,运些实验提供了大量证据,证明了在动物和人类受试者中,肾上腺素和糖皮 质素调节长期记忆巩固[16]。在运一背景下,我们监测了小猪血液中的应激激素水平。
[012引从每只3日龄、17日龄、28日龄和39日龄的小猪身上采集血样。在4°C下W3000巧m 离屯、样品15分钟,然后将血浆保存在-80°C下,至分析才取出。使用罗氏电化学发光免疫分 析仪(Roche electrochemical luminescence immune 曰n曰Iyzer)(罗氏E601 (Roche E601),中山市医院(Zhongshan Hospital)),通过电化学发光免疫测定法测量血浆中的两 种应激激素,即促肾上腺皮质激素(ACTH)和皮质醇。由经验丰富的技术人员根据制造商在 各方面的说明来处理所有分析。使用各制造商提供的质控品对所有分析运行进行质量控 审IJ。结果未发现对血液中应激激素水平的影响(图7;P〉0.05,双因素方差分析)。
[0129] 1.5.统计分析
[0130] 如有必要,使用一般线性模型(单变量方差分析)和Bonferroni调整多重比较来分 析组间的记忆差异。借助适用于WINDOWS的SPSS 19(伊利诺伊州芝加哥市SPSS公司(SPSS Inc,化icago,IL))完成所有统计分析。使用0.05显著性水平。
[01引]实例2:乳铁蛋白对小猪位置记忆的影响 [0。。2.1.位置记忆测试
[0133] 对36日龄的小猪进行了位置记忆测试。允许小猪自己熟悉测试区域。组1(对照,n =16 )、组2(中等剂量,n = 17)和组3(高剂量,n = 18)的小猪进行位置记忆测试。测试中,将 四个固定的隔板(0.3 XO. 35 XO. 50m)(图1)放置在左前方(位置1)、左角(位置2)、巧聯区域 中央前方(位置3) W及右后角(位置4),其中位置1、2和4的隔板面向口,分别离侧壁0.7m、 0.8m和0.9m(图3)。在任务区中,有四个碗隐藏在所述四个隔板中,但只有一个碗里的乳是 可触及的(图2B),其他=个碗中的乳不可触及(图2A)。当待在隔板前面时,小猪不能看到运 些碗。它们必须绕到隔板背面,才能找到可触及或不可触及的乳。在每次试验中随机改变装 有可触及乳的碗。对每只小猪进行了 10次试验,包括早上4次试验,下午4次试验,W及次日 早上2次试验。预期"更聪明"的
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