生物分子的氧化改性Nonstimulated,刺激唾液的病态肥胖患者接受减肥手术

文摘

病态肥胖导致进步许多人体器官和系统的失败;然而,氧化损伤的作用在肥胖病人唾液成分仍然是未知的。在这项研究中,我们评估了减肥手术对氧化损伤的影响在nonstimulated (NS)和(S)刺激唾液。病态肥胖的研究包括47个科目以及47岁健康志愿者的准确性。脂质氧化的修改(4-hydroxynonenal (4-HNE)和8-isoprostanes (8-isoP))、蛋白质(高级氧化蛋白质产品(AOPP)和蛋白质羰基组(PC)),和DNA (8-hydroxy-D-guanosine (8-OHdG))分析了病态肥胖患者减肥手术前后以及健康对照组。AOPP 8-isoP的浓度,PC, 8-OHdG明显高于NS和年代的病态肥胖患者比对照组患者相比,结果减肥手术后6个月。氧化损伤标志物的水平也更高的年代和NS的病态肥胖患者。总之,病态肥胖与氧化损伤和唾液蛋白,脂质,和DNA,而减肥治疗通常会降低唾液氧化损伤的水平。

1。介绍

超重和肥胖是慢性疾病的特点是过度积累脂肪组织。根据世界卫生组织的数据,至少有50%的成年人和20%的儿童超重(体重指数> 25公斤/米²),4亿多肥胖(体重指数> 30公斤/米²)。此外,与病态肥胖的人数(BMI > 40公斤/米²)增加了4 - 5次与1990年代相比。病态肥胖并发症极其危害人类健康,也包括代谢综合征、心血管疾病、2型糖尿病胰岛素抵抗(IR), (1]。病态肥胖的治疗需要多向行动,但是最有效的方法是手术治疗,包括也减肥手术2]。有很多外科手术方法;然而,提出了研究只包括腹腔镜胃袖切除。这项技术是由病人耐受良好,允许更快的恢复。有一个数量的减少术后并发症,满意的体重减少,和相关的疾病3]。

不仅上述多余的脂肪组织,但是,最重要的是,它的功能障碍的核心与肥胖相关的并发症。结果表明,肥胖患者脂肪组织炎症环境发展,使氧化应激(OS)由于大量增加活性氧(ROS)生成的免疫细胞作为免疫反应的一部分(4,5]。氧化应激是一个情况下,ROS水平长期过高导致细胞代谢障碍和降解细胞组件如脂类、蛋白质和DNA (4- - - - - -6]。细胞膜是第一个元素接触接触的自由基;因此,开发操作系统的最早症状是脂质过氧化作用。最常见的脂质与一个或多个双键受到氧化修饰形成的过氧化物(4-hydroxynonenal (4-HNE)和8-isoprostanes (8-isoP))。氧化修饰的蛋白质和游离氨基酸残基也观察到在高活性氧浓度。蛋白质氧化导致断裂的蛋白质链,形成交叉连接在单个或多个多肽链,和修改的氨基酸残基。氧化损伤蛋白可以通过测量的浓度,例如,蛋白质羰基(PC)或高级氧化产品(AOPP)。氧化DNA的修改是观察的形式,例如,8-hydroxy-D-guanosine浓度的增加(8-OHdG) [7,8]。

相信OS唾腺成分造成破坏,促进慢性全身和局部炎症。尤其,它导致的口腔内病变的发生和发展。事实上,正是表明,超过一半的病态肥胖患者被诊断为口腔疾病,发病机制可能与过度的ROS (9- - - - - -11]。此外,有证据表明唾腺功能障碍已经体现在肥胖阶段(10]。考虑唾液维持口腔内稳态的重要性,逐渐变得明朗起来,从肥胖阶段,IR和糖尿病会影响口腔健康和生活质量。唾液腺功能障碍的发病机制过程中病态肥胖仍然是未知的。

氧化应激的影响在唾腺功能障碍的发病机制在胰岛素抵抗和2型糖尿病的过程中已被证实(7,12,13]。我们所知,几乎没有资源描述唾OS在病态肥胖。

这个实验的目的是评估氧化应激的发生和强度,如果刺激唾液的病态肥胖患者之前和减肥手术后6个月评估氧化损伤标记物的浓度的脂质,蛋白质和DNA。氧化应激之间的关系标记和唾液腺的分泌功能在病态肥胖及其治疗到目前为止还没有被研究过。我们的目标是更好的理解之间的关系过程中氧化应激和唾腺功能障碍病态肥胖。

2。材料和方法

这项研究是医科大学生物伦理学委员会批准比亚韦斯托克,波兰(批准号:R-I-002/175/2012 2012年5月31日)。每个病人的目的是了解学习和书面同意参与该项目。

2.1。病人

这项研究涉及到47个病态肥胖患者(14男33岁女,34岁到55岁)。患者在治疗1日通用和内分泌外科临床部门比亚韦斯托克的医科大学。从2012年到2014年,病人接受减肥手术(腹腔镜胃袖切除)由相同的合格的外科医生(泰王国)。立即和减肥手术后6个月之前,每个病人有一个血液测试和牙科检查,和他们如果和刺激混合唾液收集。对照组(C)由47个健康、年龄和准确性成年人的监督下UMB恢复性牙科。牙科检查以及收集如果刺激唾液样本对照组进行一次性的基础。

入选标准研究小组如下:(我)体重指数> 40公斤/米²(2)腰围≥94厘米在男性和女性≥80厘米(3)总胆固醇浓度≥200 mg / dL(iv)低密度脂蛋白胆固醇浓度≥160 mg / dL(v)高密度脂蛋白胆固醇浓度< 40 mg / dL

在对照组入选标准如下:(我)BMI公斤/米年龄在18岁至25岁之间²(2)总胆固醇浓度< 200 mg / dL(3)低密度脂蛋白胆固醇浓度< 160 mg / dL(iv)高密度脂蛋白胆固醇浓度> 40 mg / dL

入选标准的研究和控制小组如下:(我)年龄34-55(2)HOMA-IR(稳态模型评估胰岛素抵抗)< 1(3)血尿酸浓度180 - 420μ摩尔/升(iv)AspAT和ALAT活动< 510 nmol / L / s(v)在血清TSH浓度2 - 5μ/ L(vi)缺乏口腔炎症条件,包括牙龈炎(没有出血,牙龈的口袋;淡粉色齿龈)和牙周炎(产后抑郁症:牙周袋深度测量从牙龈边缘到口袋底部< 4毫米(14];卡尔:临床附着丧失< 3毫米)

标准被排除在研究和对照组如下:(我)吸烟(2)饮酒(除了偶尔使用,每隔2 - 3个月)(3)服用药物(包括抗生素和糖皮质激素)和膳食补充剂影响唾液分泌和抗氧化状态在过去3个月(iv)并存病的炎症病因和参与氧化应激(包括糖尿病、高血压、肾脏疾病、肝脏、甲状腺、胃肠道、和免疫系统)(v)怀孕

2.2。牙科检查

牙科检查发生在UMB部门恢复牙医。考试是由相同的合格的牙医(z),在人造光,通过一个探索者,一面镜子,一个牙周探针。DMFT指数(腐烂的总数、失踪,填充牙齿)计算按照世卫组织的标准15)以及印度国家银行(沟出血指数)16)、产后抑郁症和卡尔。DMFT的intrarater可靠性 ,印度国家银行 ,对于产后抑郁症 ,卡尔 。

2.3。唾液收集

研究材料混合唾液,包括刺激和未刺激。它通过吐痰方法收集至少2 - 3小时后刷牙或食物和液体摄入量(水除外),总是在8点到10点之间。执行唾液收集在一个单独的房间所有的病人,不暴露他们的影响额外的芳香,味道和视觉刺激。患者的唾液收集在一个舒适的坐在位置上,头稍向前倾斜。与蒸馏水冲洗口腔三次后,病人吐唾液聚集在口腔的底部总共15分钟。唾液收集到无菌离心管与冰放入容器中。第一分钟的唾液收集废弃(17]。唾液分泌刺激与2%柠檬酸溶液放在舌头的后面(100μL每30秒)。刺激唾液收集总共5分钟(18]。如果,刺激唾液的体积测量吸管设置为100μl .唾液分钟流计算分泌唾液的体积除以其收集所需的时间。为了防止氧化的样品处理和存储期间,丁羟甲苯的溶液(二叔丁基对甲酚)(10μL 0.5二叔丁基对甲酚在乙腈/ 1毫升唾液)添加到唾液样本(19]。立即收集、唾液样本离心机在12000×g (4°C)。浮在表面的,冷冻离心后立即−80°C,是维持生化测定或进一步研究。

2.4。生物化学分析

如果样品和刺激唾液、脂质过氧化产物的浓度(4-HNE蛋白加合物和8-isoprostanes (8-isoP)),蛋白质氧化产品(高级氧化蛋白质产品(AOPP)和蛋白质羰基组(PC)),和DNA氧化产品(8-hydroxy-D-guanosine (8-OHdG))是显而易见的。所有化验都在重复执行样品和标准化100毫克总蛋白。

4-HNE蛋白加合物的浓度、8-isoP 8-OHdG ELISA方法测定使用现成的试剂盒(酶联免疫吸附试验)(细胞生物学实验室,Inc .,圣地亚哥,美国;开曼群岛的化学物质,安阿伯市,美国;USCN生命科学,武汉,中国,resp)。按照制造商的指示。彩色最终产品吸收波长为450纳米使用迈瑞标,深圳,中国。

AOPP浓度是由比色法根据Kalousova et al。20.),测量碘离子的总抗氧化能力。立即在试验之前,唾液样本稀释1:5 (v: v)和PBS (pH值7.4)。340纳米波长的吸光度测量使用M200无限Pro微型板块读者,生命科学,Tecan。

电脑的浓度是由比色方法根据雷茨尼克先生和封隔器方法(21]。在2,4-dinitrophenylhydrazine (2, 4-DNPH), PC形成一个稳定的复杂连接有最大吸收波长355 - 390纳米。由此产生的复合物的吸收波长为360纳米使用M200无限Pro标,生命科学,Tecan。milimolar吸收系数为2,4-DNPH(22毫米¹厘米⁻¹)是用来评估个人电脑的内容。

总蛋白质含量测定colorimetrically bicinchoninic方法(BCA),使用一个现成的试剂盒(热科学皮尔斯BCA蛋白质化验设备,罗克福德,,美国)和牛血清白蛋白(BSA)标准。

2.5。统计方法

统计分析了使用Statistica 10.0(克拉科夫,波兰)。因为结果是正态分布的特征,使用以下参数测试:方差分析事后比较多个组和近红外光谱测试以及比较两组。科恩Kappa(在线计算器)被用来建立一个intrarater评估牙科的两个测量指标之间的协议执行的一个研究员的间隔两天。皮尔森相关系数是用来判断两个变量之间的关联。结果平均数±标准差。假定的统计学意义 。

3所示。结果

3.1。病人的一般特征

减肥手术了体重指数、总胆固醇、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白、甘油三酯对照组(表中观察到的值1)。口腔的值参数对照组没有差异和肥胖病人之前和之后的减肥手术(表1)。减肥手术并不影响牙科研究结果(表1)。

意味着如果唾液流在病态肥胖者相比显著降低正常体重控制和减肥手术后6个月 和 、职责)。平均值的刺激唾液分泌在基线和病态肥胖手术后6个月相比明显降低控制患者( 和 职责。)(表1)。然而,如果平均蛋白质含量,刺激唾液的病态肥胖患者手术前相比显著降低了控制患者( 和 、职责)和减肥手术后6个月( 和 职责。)(表1)。

3.2。脂质氧化产品

均值4-HNE-protein加合物浓度明显高于如果和刺激唾液的病态肥胖患者手术前相比,健康对照组( 和 、职责)和病态肥胖患者减肥手术后6个月( 和 职责。)(图1(一))。

平均4-HNE-protein加合物浓度明显高于在刺激相比,如果唾液的控制( 在病态肥胖)以及基线( )和手术后6个月( )(表2)。

8-isoP浓度病态肥胖患者手术前明显高于如果和刺激唾液与控制( 和 、职责),结果减肥手术后6个月( 和 、职责)。8-isoP浓度,如果刺激唾液肥胖减肥手术后患者显著高于对照组( , 职责。)(图1 (b))。

8-isoP浓度明显高于相比,如果刺激唾液的控制( 在病态肥胖)以及基线( )和手术后6个月( )(表2)。

3.3。蛋白质氧化产品

的病态肥胖患者手术治疗前,平均AOPP如果和刺激唾液浓度明显高于对照组患者( 和 、职责)相比,结果减肥手术后6个月( 和 职责。)(图1 (c))。

平均AOPP相比,如果唾液浓度明显高于刺激唾液的控制( )和病态肥胖病人在手术后6个月( )(表2)。

如果和刺激唾液的病态肥胖患者,相比平均PC浓度明显高于对照组( 和 、职责),结果减肥手术后6个月( 和 职责。)(图1 (d))。

意味着PC相比,如果唾液浓度明显高于刺激唾液的病态肥胖患者在基线( ),明显高于刺激唾液相比,如果唾液的病态肥胖病人在手术后6个月( )(表2)。

3.4。DNA氧化产品

8-OHdG浓度的平均值,如果刺激唾液的病态肥胖患者的实验大大高于对照组患者( 和 、职责)相比,结果减肥手术后6个月( 和 职责。)(图1 (e))。

平均8-OHdG相比,刺激唾液浓度明显高于如果唾液的病态肥胖患者基线( )和减肥手术后6个月( )(表2)。

3.5。相关性

之间存在着负相关4-HNE蛋白加合物,如果刺激唾液流的病态肥胖患者( , 和 , 、职责)。之间存在着负相关8-isoP和刺激唾液流的病态肥胖患者减肥手术后6个月( , )。

DMFT之间没有相关性,印度国家银行,产后抑郁症,卡尔,血液参数和4-HNE蛋白加合物,8-isoP AOPP, PC。如果,刺激唾液和8-OHdG浓度的病态肥胖病人之前和之后的减肥手术。

4所示。讨论

这是第一个研究显示,病态肥胖增加而其减肥手术治疗通常减少氧化损伤脂质,蛋白质和DNA在如果和刺激人类的唾液。

唾液是唾液腺分泌物形成的口腔环境,负责初步消化食物,清理粘膜和牙齿和口腔保持合适的pH值。此外,唾液参与特定和非特异性免疫防御以及显示非常有效的抗氧化系统,保护口腔环境的有害影响活性氧化物种和活性氮物种(RNS)的方法。ROS生产过剩的共存和抗氧化系统的损伤称为氧化应激。相信OS导致损害唾液腺细胞的组件和提高慢性全身和局部炎性状态(通过增加生产促炎细胞因子)。因此,氧化应激导致许多病变的发生和发展中最常见的口腔有龋齿、牙龈炎、牙周炎、念珠菌病,唾液腺的功能障碍。后者可以观察到在形式的分泌唾液(质量、数量的变化9,11,22]。

表明,在与病态的肥胖,超过50%的人的存在氧化应激相关口腔疾病可以观察到23,24]。有趣的是,没有研究证实操作系统可以发现这些患者的口腔。根据Knaś研究et al。10),抗氧化系统的损伤在病态肥胖患者的唾液以及正常化减肥手术对这些条件的影响可以观察到。尽管作者评估也MDA浓度,他们的研究结果未能允许评估范围和预测口腔中氧化应激的影响。评估的应用方法不仅MDA浓度显示一个小的诊断价值,但它也应该强调,单独测试单氧化还原生物标志物在诊断价值有限,过渡和氧化应激相关人类疾病的预后。无数的方法描述了氧化改变蜂窝组件的测量。在这个实验中我们使用最常见的评估来评估氧化损伤:氧化脂质(8-isoP和4-HNE蛋白加合物)、蛋白质(AOPP和PC)和DNA (8-OHdG)。

首先,应该强调我们没有发现的检验参数的浓度之间的关系操作系统和局部炎症过程和一般的参数。结果显示,如果观察到的变化,刺激唾液可能是由于唾液腺的功能障碍,不管将军和局部炎症过程。

它也承认人类腮腺唾液产生主要刺激后而颌下腺唾液提供如果[25,26]。因此,相信障碍的内容或刺激唾液的分泌反映异常腮腺唾腺的功能。类比推理,如果唾液分泌障碍相关颌下腺的功能障碍有关。

我们的研究显示,如果和刺激唾液的病态肥胖患者4-HNE蛋白加合物浓度的增加,8-isoP, AOPP, PC, 8-OHdG相比,获得的数据如果和刺激唾液正常体重的控制。更大比例的增加的浓度的大多数分析氧化产品刺激(4-HNE蛋白加合物↑33%,8-isoP↑295%, AOPP↑456%,和8-OHdG↑342%)而如果唾液(4-HNE蛋白加合物↑14%,8-isoP↑217%, AOPP↑276%,和8-OHdG↑165%)可能会增加氧化损伤腮腺和颌下腺相比在病态肥胖患者。增加在刺激唾液的氧化损伤可能与相当不足的抗氧化系统的病态肥胖患者腮腺腺体和颌下被Knaśet al。10]。另一方面,更强烈的氧化损伤中观察到刺激唾液和如果唾液的病态肥胖患者可能与其他研究人员观察到增强储存的脂肪细胞腮腺实质几乎缺席在颌下腺27]。脂肪细胞,单核细胞化学引诱物蛋白1 (MCP-1)激活大量单核细胞和巨噬细胞的转化。巨噬细胞释放细胞因子TNF -α、il - 6和il - 1β因此炎症的发展。这导致的NADPH氧化酶激活吞噬细胞和增强活性氧的形成,在一个严重叛逃抗氧化障碍导致腮腺的氧化损伤和功能障碍。

六个月后,过程中我们观察到明显降低BMI和总胆固醇的浓度,分数的高密度脂蛋白,低密度脂蛋白和甘油三酯中观察到的值相比对照组。完成治疗的成功并不是伴随着预防从唾液氧化损伤和未能恢复氧化还原平衡的唾液,包括刺激和未刺激对照组中观察到的值。减肥手术后6个月我们观察到维护增加8-isoP两刺激,如果唾液浓度与对照组相比。然而,选择性地增加8-isoP浓度证明减肥手术6个月后唾液腺受到较低的氧化应激强度相比,术前状态。它已经表明,氧化应激是脂质过氧化作用的最早症状由于细胞膜的脂质是第一批受到自由基的有害影响。只有在ROS的浓度的增加,脂质过氧化产物的浓度增加,蛋白质,和后来的DNA,进行氧化28]。

应该强调,我们的研究显示高度的积极影响体重的损失如果减少氧化应激和刺激唾液。减肥手术相关的身体防护行动是在损失显著降低浓度的4-HNE蛋白加合物,8-isoP, AOPP, PC, 8-OHdG刺激唾液和nonstimulated术后6个月相比,术前状态。此外,4-HNE蛋白加合物的浓度,AOPP, PC, 8-OHdG刺激,如果唾液显示相同的值作为观察的对照组。

我们观察到4-HNE蛋白加合物之间的负相关,如果和刺激唾液流的病态肥胖患者。这是一个有趣的关联考虑到4-HNE蛋白加合物激活促炎细胞因子的表达(TGF -β1和il - 1)、金属蛋白酶通过ROS-mediated刺激Akt-kappaB信号通路。TGF -β1抑制DNA合成和Na的表情⁺/ K⁺腺苷三磷酸酶,都是必不可少的上皮增生(29日]。因此,腺泡细胞和薄壁组织的交换的损失函数与纤维组织发生。炎症状态和重建的影响造成的细胞外基质金属蛋白酶活性增加一个已知因素导致减少的反应残余腺泡的细胞乙酰胆碱(乙酰胆碱),NA(去甲肾上腺素),或受体重建。所有这些过程可能导致刺激和nonstimulated唾液的分泌和受损的机制参与合成和分泌的蛋白质,我们观察到的现象在病态肥胖患者的唾液。同样,8-isoP浓度之间的负相关和刺激分泌的病人手术后6个月可能是负责这一事实刺激唾液的分泌明显高于术前值相比,但也比对照组明显降低。Isoprostanes是潜在因素损害粘膜的完整性和流动性,以及膜受体的功能(30.]。

对我们的研究有一定的局限性。有许多不同的标记ROS-related修改,但我们的分析只包括那些最常使用。使用操作系统的其他标记可能部分或完全改变我们的观察和结论。氧化标记浓度的变化也可能导致增加术后摄入水果和蔬菜,如外科医生推荐的,富含多酚类物质。众所周知,后者坚持口腔黏膜,增加唾液总抗氧化能力,从而防止生物分子氧化修改(13]。毫无疑问,这项工作的一个优势是一个精心挑选的患者数量相对较高的carbohydrate-lipid新陈代谢和伴随疾病,这是第一个研究评估氧化损伤的范围在减肥手术前后病人的唾液。

5。结论

(1)氧化修饰的细胞成分更大刺激唾液和如果病态肥胖患者的唾液。(2)减肥手术后六个月内如果减少生物分子的氧化改性,刺激唾液可以观察到,然而减肥手术相关减肥不是恢复有效的氧化还原平衡口腔。(3)存在的病态肥胖患者的唾液腺内氧化应激可能暗示的事实补充抗氧化剂可以降低/删除这组患者的唾液腺机能减退。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

Katarzyna Fejfer和彼得亚雷布奇科介绍了多年来平等的贡献的研究。

确认

这项工作是支持的医疗比亚韦斯托克大学波兰(授予nos。N / ST / ZB / 17/001/1109, N / ST / ZB / 17/002/1109, N / ST / ZB / 17/003/1109, N / ST / ZB / 17/004/1109和N / ST / MN / 16/002/1109)。

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