文摘
慢性摄入饱和脂肪酸(美国)以前损害血脑屏障完整性,导致大脑实质外渗的载脂蛋白B (apo B)脂蛋白富含β淀粉样蛋白。相比之下,饮食富含单链不饱和脂肪或是多不饱和(PUFA)油没有不利影响。相反,n3和n6油通常通过抑制炎症反应提供保护。本研究调查了野生型老鼠如果PUFA的饮食富含docosahexanoic酸(DHA)恢复血脑屏障完整性和减毒实质apo B SFA的慢性摄入引起的丰度。脑血管泄漏apo B是量化利用immunofluorescent染色。脑源性S100的血浆浓度测量标志的脑血管炎症。国家林业局“饮食”的白鼠为3个月,之后提供饮食富含dha实质apo B潴留,加重伴随显著增加血浆胆固醇。相比之下,提供低脂饮食后慢性SFA喂养没有影响SFA-induced实质apo b。研究结果表明,在一个高度脑血管炎症状态,提供不饱和脂肪酸可能是有害的,可能是由于更大的氧化易感性。
1。介绍
越来越多的证据支持这个假设,饮食行为,特别是摄取的脂肪导致阿尔茨海默病(AD)发病和进展。工作(1]报道,零星的患病率和迟发性的广告在> 65岁的受试者与脂肪摄入量高,在西方国家,而非洲或亚洲。人口和临床研究还表明,经常食用(美国)和反式脂肪酸的饱和脂肪酸和胆固醇是协同,积极与风险增加相关的广告(1,2通过机制,包括血脂异常、内皮功能障碍、炎症和氧化应激。相反,人口与消耗更多的脂肪聚或单不饱和油(PUFA MUFA, resp)。基于广告和血管性痴呆患病率较低(1- - - - - -4),可能由于低水平的系统性炎症(5- - - - - -7]。
在广告中,慢性炎症导致神经元损失似乎主要与脑血管和脑实质β淀粉样蛋白的沉积(Aβ)[8]。来源于淀粉样前体蛋白,β是“淀粉”的主要组成部分(或老年性)斑块(9,10]。脑血管淀粉样变的关键诱因被认为包括增强蛋白水解处理的前体蛋白在神经元细胞的质膜11- - - - - -13),早发性广告的现象越来越普遍。此外,纤维的形成β沉积在细胞外基质也反映了退化和减少射流由脉络丛上皮细胞(14,15]。另外,脑实质β负载会如果加重脑血管完整性被破坏和blood-to-brain交付的外围β增加(16,17]。此外,后者通常导致astro-glial细胞的活化和氧化蛋白质和脂质(18,19]。
重要的等离子体β发现与triglyceride-rich脂蛋白(trl)和细胞培养和免疫组织化学研究证实分泌的吗β作为实验室从肝细胞和小肠的吸收上皮细胞(20.- - - - - -22]。人类有一个短暂的提高等离子体β消费后的浓度,混合脂餐和体内动力学的研究表明β作为调节载脂蛋白的实验室23]。然而,一些证据表明,持久TRL-A干扰β路径可能导致广告风险。三个品种的淀粉样蛋白转基因老鼠,分泌TRL-A的等离子体β淀粉样变的发病和进展(密切相关24]。此外,重大脑血管障碍被报道前空斑形成淀粉样蛋白转基因小鼠(25]。符合疾病的概念归纳夸张的曝光,据报道对象与广告明显升高血浆TRL-Aβ随餐后dyslipidaemia证据(26]。此外,在人类尸体和transgenic-amyloid老鼠大脑标本,重要的载脂蛋白B (apo B)免疫反应性与早期扩散淀粉样斑块(27,28]。
探索直接TRL-A膳食脂肪调制的假说β和脑血管完整轴,野生型(WT)老鼠的饮食富含SFA, MUFA,欧米伽28]。在12周的饮食干预,老鼠维持SFA饮食发现大量实质的血浆蛋白,包括溢出apo B脂蛋白丰富的β。内皮细胞紧密连接蛋白occludin在SFA-fed大幅减毒老鼠伴随enterocytic大量的增加了β(28,29日]。相比之下,老鼠上维护MUFA或PUFA的饮食没有脑血管畸变和渗透这两组的血浆蛋白与脂肪——美联储(低频)控制。
国家林业局的潜在细胞毒性特性建立了和的主要机制包括线粒体呼吸破裂导致氧化应激和内质网功能障碍(30.]。多不饱和物另一方面,特别是docosahexanoic酸(DHA)通常使敌对国家林业局的影响,传说赋予cytoprotection因为强有力的抗炎作用[5,31日- - - - - -33]。然而,不饱和脂肪酸DHA等高度敏感的脂质过氧化反应,如果炎症已经建立,然后氧化损伤可能是矛盾放大等提供不饱和脂肪酸DHA。探索多不饱和脂肪酸的假设带来好处,而不是风险脑血管促炎的状态,我们探讨实质溢出apo B脂蛋白WT老鼠最初维护SFA-enriched饮食为3个月,紧随其后的是随机化一个低频——或PUFA-enriched饮食2个月。
2。方法
2.1。动物和饮食条件
动物住房、处理以及实验过程描述本研究科廷大学动物实验伦理委员会批准。六个女WT老鼠(C57BL / 6 j)被安置在各自饮食组和随机分为(老鼠每组)。所有老鼠都保持在12 h光明与黑暗周期的房间,22°C和免费的水和食物。
老鼠SFA饮食(sf07 - 050,格伦·福勒斯特Stockfeeders格伦·福勒斯特西澳大利亚)3个月,然后随机获得一个低频(ain - 93 m,格伦·福勒斯特Stockfeeders), PUFA-enriched (sf07 - 049,格伦·福勒斯特Stockfeeders),或维护SFA延长2个月。脂肪酸组成为每个饮食表所示1。SFA饮食消化能量为18.8 MJ /公斤,含有软脂酸(16:0)和硬脂(18:0)为原则的饱和脂肪(13%,w / w)。如果饮食中含有4% (w / w)的脂肪总量和15.1 MJ /公斤消化能量,只有<从脂类消化能量总量的1%。PUFA饮食含有8.22% (w / w)的DHA和2.00% (w / w)二十碳五烯酸(EPA)来自NUMEGA鱼油。饮食消化能量生成18.8 MJ /公斤,40%的能源来自脂肪。所有饮食都有足够的必需脂肪酸。
2.2。组织收集和样品制备
血液和大脑样本收集如前所述,Takechi et al。28]。老鼠犀牛与pentobarbitone(45毫克/公斤i.p。),并通过心脏穿刺抽血。血液被收集到K-2 EDTA管并存储在冰。等离子体是由短速度离心分离在4°C和存储−80°C。
脑组织被小心地隔离,用冷冻磷酸缓冲盐(PBS, pH值7.4),右脑是分离的,在4%多聚甲醛固定24小时。组织然后cryoprotected 20%蔗糖溶液在4°C 72 h,冻结在异戊烷与干冰和储存在−80°C。组织学和荧光显微镜系列cryosections 18μm是削减从右侧大脑半球为每个鼠标和安装在Polysine幻灯片(LabServ、澳大利亚)。
2.3。脑Apo B免疫荧光
脑血管apo B泄漏检测(如前所述)(28]。大脑cryosections (18μ米)风干了30分钟,水化PBS和孵化阻止血清山羊血清(10%)抗体的应用前30分钟。脑apo B是一夜之间被孵化与主兔多克隆抗体anti-apo B (ab20737 Abcam,剑桥,英国)1:500稀释,在4°C。Postovernight孵化与PBS和洗涤,主要抗体标记在室温下与二次山羊anti-rabbit IgG-Alexa 488荧光染料共轭(2 h - 11034表达载体)。部分被洗PBS和细胞核与DAPI复染色(1:1000)在室温下为5分钟。此后,彩色部分是安装不变色安装介质。主要与缓冲或无关紧要的血清抗体取代负控制组织。
2.4。定量Immunofluorescent成像和分析
数字图像为photomicroscopy通过AxioCam人力资源管理相机(德国卡尔蔡司)与一个AxioVert 200倒置显微镜由蔡司(德国)×200放大(计划Neofluar×20目的,1.3数值孔径)。三维(3 d)图像捕获通过ApoTome光学切片方法(卡尔蔡司)。每一个三维图像由6 - 10的二维(2 d)图像和Z-stack片之间的距离是1.225μ米尼奎斯特的优化。至少9个3 d图像被随机捕获每个鼠标,包括5图像内皮层(CTX)和2图像分别来自脑干(BS)和海马结构(高通滤波器)。
脑血管内血浆蛋白质泄漏apo B是量化CTX扣除海马体,BS,高通滤波器。感兴趣的蛋白质的像素强度为每一个三维图像计算利用Volocity自动光强测量工具(软件5.5版本,珀金埃尔默,墨尔本,澳大利亚),表示单位体积。研究者在成像和定量双目失明。
2.5。血浆胆固醇、甘油三酯和NEFA
血浆胆固醇和甘油三酯在重复测定酶化验(草毒死实验室有限公司、英国)。Nonesterified脂肪酸(NEFAs)测定NEFA-C(和光纯化学工业,ASC-ACOD方法,kouichi大阪,日本)。
2.6。血浆S100β分析
血浆S100β被用作标记的脑血管炎症和用ELISA试剂盒测量根据制造商的指示(CosmoBio、东京、日本)。血浆S100β测量了30μL血浆样品或标准和孵化的预镀microtitre孔板在一夜之间在4°C。盘子被孵化与生物素化的二次抗体和Streptavidin-HRP 2 h,。颜色生成的衬底和光学密度决定在492海里。调整后的样品稀释,最终浓度的血浆S100β从标准曲线推测得出。
2.7。统计分析
本研究利用老鼠每组和至少九3 d图像捕获每个鼠标apo B泄漏的检测。每个三维图像是由连续的2 d图像叠加,因此产生324 - 540每组二维图像。所有数据参数或非参数分析了单向方差分析来评估的主要影响低频和DHA饮食SFA-induced血脑屏障(BBB)功能障碍及其双向互动。因果的比较方法是如果相关的主效应和交互方差分析过程中具有统计学意义。值< 0.05被认为是具有统计学意义。
3所示。结果
我们确认之前的研究显示显著CTX > B >高通滤波器溢出apo B脂蛋白WT老鼠上维护国家林业局一位饮食总共5个月(3个月+随机为额外的2个月SFA:数字1和2)。小鼠随机SFA的低频饮食后3个月喂养水平可比实质apo B脂蛋白丰富独自SFA喂养老鼠维护(数字1和2)。然而,在小鼠随机SFA喂养3个月后的饮食富含dha,实质apo B丰度明显增加(数据1和2)。DHA的脑血管影响饮食发生的2倍增加血浆胆固醇比老鼠SFA饮食(表维护2)。相比之下,如果饮食对血浆脂质稳态无显著影响。干扰在BBB的完整性和功能支持大幅增加血浆S100的结果β在国家林业局→DHA老鼠相比,国家林业局(图3)。S100蛋白β常用的替代标记brain-to-blood泄漏。S100的β星形胶质细胞是细胞因子产生完全的中枢神经系统。遵循随机化原则,确定了食品消费的差异。老鼠上维护国家林业局或者随机低频消耗平均3克/天,而食用富含dha的饮食减少到2 g /天。老鼠的低卡路里摄入DHA丰富饮食导致较慢的增长速度随机化后(表2)。
(一)
(b)
(c)
4所示。讨论
本研究旨在探讨如果提供的饮食富含DHA的脑血管功能障碍引起的慢性SFA饮食的摄入。主要结果测量是确定的丰富大脑实质apo B脂蛋白运输重要的内源性β。脑毛细血管船只通常严格不是内皮细胞,通常防止血浆蛋白的运输和大分子(34]。
本研究的主要发现显示,提供PUFA的饮食主要是富含DHA加剧大脑实质外渗的apo B脂蛋白最初引起慢性摄入国家林业局。先前的研究探索影响脑血管完整性和功能由国家林业局和PUFA这里描述的饮食,以及一个MUFA-enriched饮食,显示在C57BL / 6 j小鼠只有SFA饮食诱导实质积累apo B脂蛋白(28]。因此,PUFA的矛盾影响饮食可能会放大炎症通路诱导的结果由于慢性SFA摄入。符合这个概念,SFA-fed老鼠随机低频饮食显示类似的丰度和血浆S100实质apo Bβ老鼠是维护国家林业局。
几项研究已经提供了证据的作用于血管的作用β前,与病理表现β沉积。外生的政府βvasoconstrictive和血管治疗β表现出明显的内皮细胞损伤与细胞膜的变化,细胞质、细胞核,和其他细胞器(16]。Takechi et al。28SFA)认为,慢性摄入可能增加TRL-Aβ分泌,重复餐后游览最终可能扰乱BBB的功能。符合这种可能性,美国显示刺激enterocyticβ丰富和释放到循环与餐后相关实验室和类似的现象也可能出现在肝脏20.,35]。此外,饮食富含SFA减少高亲和力间隙通道TRL-remnant脂蛋白,这可能导致增加餐后lipaemia和血浆β(36,37]。
在这项研究中,实质apo B丰富不与血浆甘油三酯浓度。富含dha的饮食的老鼠有可比甘油三酯SFA组和血浆甘油三酯最大SFA小鼠随机分为低频。饱和脂肪会增加等离子体NEFA浓度相比,低脂饮食,而DHA通常加速TRL清除通过促进LPL-mediated脂解作用[38,39]。然而,在这项研究中,并没有显著增加小鼠血浆NEFA净浓度随机的DHA的饮食和保持国家林业局(0.53±0.05对毫克当量/ L,职责)。尽管如此,脂肪酸的作用调节脑血管完整性不能排除因为脂肪酸表型可能是至关重要的。许多研究表明,脂肪酸的重要血管的影响。人类主动脉内皮细胞接受实验室和脂蛋白脂肪酶(LPL)高度渗透,同时细胞实验室或独自LPL没有处理40]。此外,LPL-mediated TRL退化引起的脂解作用紧密连接蛋白ZO-1和诱导内皮细胞凋亡级联。
最重要的脂质效应的随机化DHA后慢性摄入SFA在这项研究增加了双重的血浆胆固醇保持SFA饮食的老鼠相比,或者老鼠randomied低频的饮食。大量的动物和临床研究表明,富含dha的饮食能增加血浆胆固醇与低收入和高密度脂蛋白(41- - - - - -43]。高胆固醇血症与许多血管异常包括内皮功能障碍有关,减少血管反应性,和增强表达粘附分子(44,45]。细胞培养研究表明几种机制的胆固醇可能促炎症和其中一些似乎类似于饮食SFA的影响。姚和他的同事报道,多余的胆固醇会导致内质网和线粒体应激可导致细胞凋亡(46]。线粒体活动或微粒体处理也结果生产氧化脂质,引发和加剧炎症通路(47]。
的抗炎特性特别是n3和n6脂肪酸已经明确证明在很多研究中得到验证。然而,PUFA的倾向氧化可能在某些情况下增强氧化应激后遗症。饮食富含SFA增强氧化由于刺激线粒体功能激活巨噬细胞(46]。饮食SFA减少脑血管内皮细胞的本征函数和之后有可能激活astro-glial细胞包括脑毛细血管血管。似是而非,增强互动等离子PUFA的DHA-fed小鼠激活炎症细胞可能是一个主要机制,国家林业局的影响被放大。符合这种可能性,郭et al。48]显示剂量小鼠膳食DHA对BBB通透性的影响与12%鱼油补充6个月,与老鼠3%鱼油。同样,老鼠食用鱼油展出增加脂质过氧化作用[49,50)和氧化应激损伤的DNA没有膳食抗氧化剂(51]。DHA和EPA体外,脂质过氧化反应增强,引发细胞凋亡(52,53]。
5。总结
慢性摄入的饮食富含SFA通常导致血管功能障碍,包括毛细管大脑的血管。SFA的影响可以被描述为一个response-to-injury现象引起夸大接触血浆甘油三酯、胆固醇、NEFA,或有害的炎症性脂质代谢的产物,如脂质过氧化物。许多研究支持n3的角色和n6脂肪酸预防血管,基础疾病主要是通过抑制炎症级联。不太清楚不过的好处是多不饱和油脂的存在深刻的炎症,由于倾向产生脂质过氧化作用的产品。
建立模型的脑血管功能障碍引起的慢性SFA-enriched饮食的摄入,提供DHA放大的有害影响。可能的机制包括高胆固醇血症和或许脂肪段细胞毒性。数据表明,引入n3 / n6脂肪酸代谢特点是系统性炎症加剧的条件需要仔细考虑上下文中的自相矛盾的可能发生不利影响。