日夜谷胱甘肽和MDA水平在健康成年人和不同剂量的褪黑激素对这些参数的影响

文摘

松果体分泌褪黑激素产品(化学,N-acetyl-5-methoxytryptamine)作为一种有效的抗氧化剂和自由基清除剂,起着重要的作用在几个睡眠诱导等生理功能,免疫调节,心血管保护、温度调节、神经保护、抑癌和oncostasis。膜脂质过氧化作用的丙二醛(MDA)和细胞内谷胱甘肽(GSH)被认为是一个可靠的氧化应激的标记。目前的工作进行研究褪黑激素的调节效应对MDA和日夜在人类红细胞谷胱甘肽。我们的观察显示这两个生物标志物的调制褪黑素,这可能治疗有重要影响。在体外剂量依赖性的影响褪黑激素还显示在昼夜变化。我们解释我们的观察的基础上,褪黑素的抗氧化作用及其影响血红细胞的质膜的流动性。节奏调制MDA和谷胱甘肽的内容强调褪黑素是一种抗氧化剂的作用和其对氧化应激的作用。

1。介绍

氧化应激或氧化剂生产之间的不平衡和抗氧化水平,似乎支持前者,因此导致神经退行性病变加速度,认知障碍,免疫抑制,老化1]。褪黑激素(N-acetyl-5-methoxytryptamine)已经很长一段时间被称为主要由松果体分泌,但是后来,它已成为一种化合物,也可以合成其他器官和组织,作为一个内分泌物的因素。松果体褪黑激素参与了许多生理功能,其中睡眠促进生理调节、免疫调节、神经保护、肿瘤抑制。这松果体吲哚胺展品昼夜节律特征的合成和分泌,达到其高峰在晚上白天逐渐减少。此外,药理剂量的褪黑激素有效降低氧化应激通过许多机制(2]。

褪黑激素hydrochlorous拾荒酸、解毒作用剧毒羟基和过氧化氢自由基在体外和过氧亚硝基拾荒。它也被报道增加谷胱甘肽的合成和几种抗氧化酶(3]。在新陈代谢,褪黑激素转换等一系列抗氧化化合物,N¹-acetyl-N²-formyl-5-methoxy-kynuramine和N¹-acetyl-5-methoxy-kynuramine [4]。因此,褪黑素被认为是一种广谱抗氧化剂。它被发现是更强大的比谷胱甘肽和甘露醇在中和自由基,可以更有效地保护细胞膜免受氧化损伤比维生素E (1,5]。

本研究采取理解细胞内的调制减少谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)的褪黑激素在人类红细胞根据振荡昼夜这种激素水平的变化。我们还研究了褪黑素对红细胞中谷胱甘肽和MDA的影响存在剂量依赖的相关性获得血液在两个不同时期,受到氧化应激通过孵化叔丁基氢过氧化物(t-BHP) [6]。我们使用t-BHP作为氧化剂,因为它不接受由胞质过氧化氢酶降解[7]。因此,它的可能性pro-oxidative活动越来越受到过氧化氢酶upregulation褪黑激素是最小化。

2。材料和方法

这项研究是进行不同的两性健康的捐赠者谁给了知情同意使用他们的血液样本的研究。志愿者的筛选标准包括不吸烟的人没有急性或慢性疾病(如糖尿病、哮喘、肺结核)或器官功能障碍,没有采取任何药物(8,9]。协议的研究是符合机构伦理委员会的指导方针。收集血液样本的静脉穿刺heparinised瓶(10国际单位/毫升)在两个不同时间的天,即10小时。(褪黑激素分泌的抵消)和22小时。(褪黑激素分泌开始的)。红细胞(红血球)沉淀在1800 g 10分钟在4°C和寒冷的磷酸盐,洗了三次pH值7.4包含0.154毫米氯化钠和10毫米Na₂HPO₄。上层清液和巴菲外套小心每次洗后删除。

2.1。MDA含量测定

红细胞MDA测定的方法Esterbauer Cheeseman和轻微的修改(10]。拥挤的红细胞在3.0毫升(0.2毫升)停牌PBS包含0.5毫米葡萄糖。溶菌产物(0.2毫升)添加到1.0毫升的10%三氯乙酸和2.0毫升的0.67%硫代巴比土酸,煮20分钟温度> 90°C,冷却,吸光度在532海里。MDA浓度计算使用消光系数(),表示为纳摩·毫升¹的红细胞。

2.2。谷胱甘肽含量测定

红细胞谷胱甘肽测定后,布鲁斯(法11]。该方法是基于减少5 sh组的能力,5-dithiobis, 2-nitrobenzoic酸(DTNB)和形成一个黄颜色的阴离子产品的OD以412海里。谷胱甘肽的浓度表示在毫克每毫升装红血球,决心从标准图。

2.3。体外诱导的氧化应激和褪黑素的影响

血是洗两到三次与PBS包含5毫米葡萄糖(交换容量),pH值7.4。红细胞被悬浮在4卷的交换容量。股票的解决方案(10毫米)褪黑激素绝对乙醇制备;进一步稀释(10⁴打光最后一⁸米)是用PBS。乙醇的浓度总是小于0.01% (v / v)在最后的解决方案。的在体外褪黑激素的影响被评估孵化红细胞与褪黑素在不同剂量(10⁵打光最后一⁹米决赛的褪黑激素浓度)30分钟37°C。红细胞是与PBS洗两到三次,pH值7.4,删除任何数量的化合物,最后,拥挤的红细胞被用于MDA和谷胱甘肽的测定。在并行控制实验中,血孵化与乙醇(最终浓度不超过0.01% (v / v))但没有褪黑激素。

氧化应激是诱导在体外通过孵化洗红细胞叔丁基氢过氧化物(10⁻⁵摩尔·L¹最终浓度)的存在和缺乏褪黑激素在上面的实验。本研究中使用的浓度t-BHP诱导氧化应激的红细胞浓度的范围中使用其他发表的报告(12]。

3所示。结果和讨论

目前的研究旨在确定昼夜rhythm-associated丙二醛和谷胱甘肽的水平的变化发生在健康成年人和调查的红细胞浓度褪黑激素对变化的影响这两个生物标记物的氧化应激。丙二醛和hydroxynonenal,脂质过氧化反应的副产品,被认为是有毒的第二信使,甚至逃避细胞内扩散和攻击目标远离生产现场。MDA是一个可靠的标记细胞过氧化损伤。

图1显示一个重要()红细胞MDA含量的变化在晚上和早上收集的血液样本。这种有节奏的MDA的变化表明氧化应激之间的关系和周期性变化褪黑素合成光和nonphotic信号。褪黑素对红细胞MDA的影响存在剂量依赖的相关性内容在体外氧化侮辱通过孵化t-BHP如图2。孵化与t-BHP导致红细胞MDA含量显著增加了在白天和黑夜。高剂量的褪黑激素(10⁴米)导致显著降低MDA含量(),而低浓度的褪黑素显示略大的脂质过氧化的保护。这是观察到的生理水平(10⁹米)褪黑素产生最大的保护作用。褪黑素的作用可能是由于它的免费自由基清除财产。

谷胱甘肽,一种有效的抗氧化剂存在于几乎所有活细胞,也被认为是作为氧化还原平衡的生物标记在细胞水平。图3显示红细胞谷胱甘肽含量显著增加,夜间样本强调内源性褪黑激素的作用在生理细胞谷胱甘肽水平的变化。红细胞谷胱甘肽含量的增加存在剂量依赖的相关性的存在褪黑激素可以看到在图4。外源性褪黑素表现出对t-BHP-induced过氧化损伤的保护作用在周日和夜间样本,摩尔剂量效果更明显。褪黑激素被发现抑制谷胱甘肽氧化剂量依赖性的方式;外源性褪黑激素的抗氧化功能熊靠近峰值吲哚神经激素的生理水平。

氧化自由基产生的细胞代谢会扰乱细胞膜完整性和红细胞酶的活动。免费radical-induced脂质过氧化反应加剧在缺乏保护性的抗氧化防御机制导致细胞膜流动性下降。在生理条件下,活性氧是消除酶和非酶的抗氧化防御系统。知识的吸收和代谢外源性吲哚胺药物成为必不可少的任何结论之前可能对其发挥生物活性的潜力在活的有机体内所显示在体外研究。褪黑激素欠它的免费自由基清除财产的甲氧基集团在位置5吲哚核和乙酰基侧链的褪黑激素(13]。

MDA在夜间的低浓度样品符合先前的报告,提出了周期性的脂质过氧化作用随着昼夜节律性(14]。褪黑素已被证实能抑制细胞毒性效应引起的MDA (15]。同时,褪黑激素政府减少脂质过氧化反应在哺乳动物细胞(16]。褪黑激素在对抗过氧化变性的效果被发现更明显在接近摩尔剂量可能是潜在的早期研究表明夜间细胞MDA含量下降。然而,夜间血液样本显示没有明显的反应在体外吲哚胺治疗表明抑制外源性褪黑激素活动存在的内源性激素。

观察到减少脂质过氧化反应不能仅仅解释的基础上通过褪黑激素lipoperoxyl的直接清除自由基。越少的影响褪黑激素在更高浓度(10⁵打光最后一⁶米)可能归因于这样一个事实:吲哚胺是一种弱lipoperoxyl游离基清除剂和最小有效地抵消红细胞表面膜的脂质过氧化物的积累下诱导氧化的挑战[17,18]。Zavodnik et al。19]报道抑制膜脂质过氧化作用在人类红细胞处理有机氢过氧化物以及减少radical-induced代luminal-dependent后化学发光在体外褪黑激素治疗。褪黑素在较高剂量的药物效力很明显从先前的报道20.]。脂类的保护褪黑激素也可以解释为一个预防性抗氧化剂在我们的系统。红细胞膜脂质过氧化反应的抑制褪黑激素促使建议使用褪黑激素在心肺分流术(用于预防和治疗21]。

谷胱甘肽在细胞的回收取决于一个NADPH-dependent谷胱甘肽酶系统包括谷胱甘肽peroxidise、谷胱甘肽还原酶γ-glutamyl-cysteine合成酶形成网状组织的抗氧化系统。褪黑激素被发现移植细胞谷胱甘肽水平检查大脑细胞的脂质过氧化作用[22]。褪黑激素的刺激效应的调节抗氧化酶报道(23]。因为褪黑激素有两亲性质,其抗氧化达到红细胞中获益,超越膜nonreceptor-mediated机制障碍。褪黑激素的抗氧化的影响也直接扩展到某些抗氧化酶的upregulation。谷胱甘肽还原酶、谷胱甘肽过氧化物酶的主要成分glutathione-redox系统,据报道刺激褪黑激素(24]。血浆谷胱甘肽(GSSG氧化还原状态是由多个进程,其中包括从其本构合成谷胱甘肽氨基酸,循环氧化和还原谷胱甘肽过氧化物酶和GSSG还原酶,谷胱甘肽进入血浆,运输和退化的谷胱甘肽和GSSGγ谷氨酰转肽酶。红细胞谷胱甘肽浓度的增加褪黑素后政府会与已知的刺激γ-glutamylcysteine合成酶,病原反应酶减少谷胱甘肽合成,褪黑激素(25]。谷胱甘肽合成的刺激褪黑激素是主要的抗氧化作用的褪黑激素。实验证据支持细胞谷胱甘肽水平的昼夜变化26]。谷胱甘肽水平的增加与外源性褪黑激素浓度的方式观察到在我们的实验表明这种吲哚化合物的功效接近正常生理水平。

4所示。结论

褪黑素,由于其生理分泌,引起昼夜调制在氧化应激的标记。红细胞MDA和谷胱甘肽含量是影响褪黑激素根据光信号的变化,强调褪黑素是一种抗氧化剂的作用,其功能与氧化应激在红细胞。外源性褪黑素的影响一直与质膜流动性以及其自由基清除潜在的自由。此外,外源性褪黑素对这些抗氧化系统的影响可能治疗有重要影响。

引用

1. 裴瑞兹r . j . Reiter s d, l . c .曼彻斯特和d x Tan“减少氧化/ nitrosative压力:褪黑素的新发现流派,“生物化学和分子生物学的关键评论,44卷,不。4、175 - 200年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
2. 诉Srinivasan, d . w·斯宾塞,s . r . Pandi-Perumal Trakht,和d . p . Cardinali“褪黑素在癌症治疗行动:可能的机制,”综合癌症治疗,7卷,不。3、189 - 203年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
3. d . Bonnefont-Rousselot f·科林,“褪黑激素:动作作为抗氧化剂和潜在的应用在人类的疾病和衰老,”毒理学,卷278,不。1,55 - 67、2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
4. 和r . j . r . Hardeland d x Tan Reiter,“Kynuramines,褪黑素的代谢物和其他吲哚:复活一个几乎被遗忘的类的生物胺,”松果体研究期刊》的研究卷,47号2、109 - 126年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
5. c .地区m·马拉f·莫罗尼r . Recchioni和f . Marcheselli“褪黑激素:过氧化氢自由基清除剂比维生素E,更有效”生命科学,55卷,不。15日,PL271-PL276, 1994页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
6. a . v . Domanski e·a·Lapshina, i . b . Zavodnik”引起的氧化过程在人类红细胞:叔丁基氢过氧化物化学发光研究,“生物化学(莫斯科),卷70,不。7,761 - 769年,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
7. zČervinkova p . Křivakova a Labajova et al .,”机制参与分离大鼠肝细胞的氧化损伤,”档案的毒理学,卷83,不。4、363 - 372年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
8. s i Rizvi p . k .孔雀王朝,“氧化应激的标记在人类衰老的红细胞,”纽约科学院上卷,1100年,第382 - 373页,2007年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
9. s . i Rizvi r . Jha和p . k .孔雀王朝,“人类衰老红细胞质膜氧化还原体系”,抗衰老研究,9卷,不。4、470 - 474年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
10. h . Esterbauer和k·h·Cheeseman aldehydic测定脂质过氧化反应产品:malonaldehyde 4-hydroxynonenal,”在酶学方法B卷,186年,第421 - 407页,1990年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
11. e·布鲁斯、生化方法的手册Grunne Stratton,纽约,纽约,美国,1984年。
12. p . Di辛普利西欧·m·g . Cacace l . Lusini f . Giannerini d . Giustarini r·罗西,“sh组蛋白在氧化还原homeostasis-the红细胞作为模型系统,”生物化学和生物物理学的档案,卷355,不。2、145 - 152年,1998页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
13. g . h . El-Sokkary r . j . Reiter d . x, s . j . Kim和j·卡布瑞拉,“抑制褪黑激素对产品造成的脂质过氧化作用的影响慢性乙醇管理”酒精和酒精中毒,34卷,不。6,842 - 850年,1999页。视图:谷歌学术搜索
14. m·爱兰歌娜c外邦人、l . Tesoriere和m . a . Livrea”保护作用的褪黑激素对细胞毒性的丙二醛:一个人类红细胞体外研究,“松果体研究期刊》的研究,32卷,不。3、187 - 193年,2002页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
15. p .萨勃拉曼尼亚s Mirunalini s . r . Pandi-Perumal Trakht,和d . p . Cardinali“褪黑激素治疗提高了抗氧化状态,减少大脑和肝脏脂质含量的老鼠,”欧洲药理学杂志,卷571,不。2 - 3、116 - 119年,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
16. m·a·Livrea l . Tesoriere D D 'Arpa,和m . Morreale“褪黑素与磷脂lipoperoxyl自由基反应影响,”自由基生物学和医学,23卷,不。5,706 - 711年,1997页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
17. l . Tesoriere D D 'Arpa,孔蒂,诉Giaccone, a . m . Pintaudi和m . a . Livrea“褪黑激素保护人类红细胞氧化溶血:洞察自由基清除活动,“松果体研究期刊》的研究,27卷,不。2、95 - 105年,1999页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
18. n . Dikmenoglu大肠Ileri: Seringec, d . Ercil“褪黑素可以防止脂质过氧化作用在人类红细胞但增加恶化的可变形性体外氧化应激后,“临床血液流变学和微循环,40卷,不。3、235 - 242年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
19. i . b . Zavodnik a . v . Domanski e·a·Lapshina m . Bryszewska和r . j . Reiter“褪黑激素直接进行清除自由基生成的红细胞和读系统:化学发光测量和理论计算,”生命科学,卷79,不。4、391 - 400年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
20. p . l . Marchiafava和b . Longoni褪黑素是一种抗氧化剂在视网膜光感受器,”松果体研究期刊》的研究,26卷,不。3、184 - 189年,1999页。视图:谷歌学术搜索
21. j•j•奥乔亚,m . j . Vilchez m·a·帕拉西奥斯j·j·加西亚,r . j . Reiter和a . Munoz-Hoyos“褪黑素可防止脂质过氧化作用和膜刚度红细胞的患者接受心脏搭桥手术,”松果体研究期刊》的研究,35卷,不。2、104 - 108年,2003页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
22. g . j . m . s . r . Pandi-Perumal诉斯里尼瓦桑Maestroni, d . p . Cardinali b . Poeggeler和r . Hardeland“褪黑激素:自然界最通用的生物信号?”2月期刊,卷273,不。13日,2813 - 2838年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
23. r . j . Reiter r . c . Carneiro和c . s .哦,“褪黑素与细胞抗氧化防御机制”,激素和代谢研究卷,29号8,363 - 372年,1997页。视图:谷歌学术搜索
24. y浦田s .本s . Goto et al .,“褪黑激素诱发gamma-glutamylcysteine合成酶由激活蛋白1在人类血管内皮细胞,”自由基生物学和医学,27卷,不。1 - 2、838 - 847年,1997页。视图:谷歌学术搜索
25. r·a·布兰科t·r·齐格勒b a·卡尔森et al .,“日变化在人血浆谷胱甘肽和半胱氨酸氧化还原状态,”美国临床营养学杂志》上,卷86,不。4、1016 - 1023年,2007页。视图:谷歌学术搜索
26. m·马丁·m·Macias g . Escames j .莱昂和d . Acuna-Castroviejo“褪黑激素而不是维生素C和E维持谷胱甘肽内稳态的叔丁基hydroperoxide-induced线粒体氧化应激,”美国实验生物学学会联合会杂志,14卷,不。12日,第1679 - 1677页,2000年。视图:谷歌学术搜索

版权

版权©2011年希尔帕的查克推瓦蒂和赛义德·易卜拉欣Rizvi。这是一个开放的分布式下文章知识共享归属许可,它允许无限制的使用、分配和复制在任何媒介,提供最初的工作是正确引用。