氧化医学与细胞寿命

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氧化医学与细胞寿命/2014/文章
特殊的问题

代谢综合症和癌症中的氧化剂和抗氧化剂

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体积 2014 |文章的ID 154295 | https://doi.org/10.1155/2014/154295

赵云,舒萍,张友志,林利民,周海红,徐振天,索大琴,谢安志,金鑫 影响积雪草的对高脂血症动物模型氧化应激和脂质代谢的影响",氧化医学与细胞寿命 卷。2014 文章的ID154295 7 页面 2014 https://doi.org/10.1155/2014/154295

影响积雪草的对高脂血症动物模型氧化应激和脂质代谢的影响

学术编辑器:斯金
收到了 2014年2月14日
修改 2014年3月29日
接受 2014年4月1日
发表 2014年4月16日

摘要

高脂血症和许多其他代谢性疾病都与氧化应激有关。积雪草的是一种具有体外抗氧化作用的中药。我们感兴趣的是它在体内是否具有这种作用,从而调节脂质代谢。因此,在小鼠和仓鼠身上进行了抗氧化和降血脂作用的实验。我们观察到乙醇提取物(CAE)的一部分(CAF3)积雪草的在急性小鼠模型中降低了79%的胆固醇和95%的甘油三酯,因此在高脂喂养的仓鼠模型中进一步研究了CAF3。结果表明:CAF3能提高SOD、GSH-Px活性,降低MDA含量,提高TC、TG、LDL-C、HDL-C、AST、ALT水平。L-CAT和SR-BI基因在仓鼠体内表达增加。综上所述,我们的数据表明积雪草的具有抗氧化和降血脂的特性。

1.介绍

氧化应激已被证明通过直接修改细胞DNA、蛋白质和膜脂或通过引发链式反应对DNA、蛋白质和膜脂造成广泛的氧化损伤来破坏细胞的结构和功能完整性[1].至于肝细胞,一旦其功能受损,脂质代谢就会受到影响。

脂质代谢异常或高脂血症是动脉粥样硬化的高危因素,可导致多种心血管疾病[2].目前,药用植物在促进人类健康和治疗疾病方面发挥着关键作用。据报道,在许多发展中国家,中药可以治疗高脂血症和预防动脉粥样硬化[3.4].由于通常认为天然药物的毒性小于合成药物,因此越来越多的人认为天然药物在调节血清TC和TG水平方面发挥有效的有益作用,从而可能在减少治疗高脂血症的合成药物使用方面发挥作用[5]因此,植物产品受到越来越多的关注[6].

积雪草的(l)市区。是一种多年生草本爬行植物,属蜂科。它含有三萜,即亚洲酸(AA)、亚洲酸(MA)、亚洲草苷(AD)、亚洲草苷(MD) [7],精油、氨基酸等化合物。此外,在中国和其他亚洲国家,它可以通过传统疗法治疗某些疾病,其许多药理作用已被现代技术验证,如抗炎[8,改善记忆力[9],抗癌药[10], antihepatoma [11],抗氧化作用[12]和抗原毒性[13].抗氧化能力积雪草的体外试验也有报道[1415];然而,有关体内抗氧化和降血脂活性的报道较少。因此,本研究的目的是评估积雪草的对高脂血症小鼠和仓鼠模型氧化应激和高脂血症的影响,并进一步探讨其作用机制。

2.材料和方法

2.1.化学药品和试剂

非诺贝拉特(Sigma-Aldrich,St.Louis,Mo,USA)溶解在蒸馏水中,并通过饲料给予小鼠100mg / kg体(BW)给药。薛志康(北京WBL北京大学Biotech Co.,Ltd,中国)被溶解在蒸馏水中,并通过饲料给仓鼠施用250毫克/千克的仓鼠(BW)。Triton WR-1339(Tyloxapol,Sigma-Aldrich,USA)溶解在盐水中,并通过腹膜内注射给小鼠在400mg / kg体WT(BW)中给药。

2.2.植物原料及提取

积雪草的干燥植物从中国福建省陆燕制药有限公司获得,经厦门大学医学院专家邱博士鉴定。浓缩溶液(CAE)的制备步骤如下:将粉状植物材料(1kg)在8000ml 95%乙醇中浸泡1天,然后用95%乙醇在80℃下再提取2次3 h。过滤后的提取液用60℃水浴旋转蒸发器浓缩。

CAE再次过滤后加入HPD-450大孔树脂(沧州邦吸附技术有限公司,中国)色谱柱中,然后以50%、70%和95%乙醇水溶液的两种柱容积依次洗涤,分别指定为CAF1到CAF3。每个洗脱液用真空旋转蒸发浓缩。浓缩液在冻干机中干燥,4°C保存至使用。初干植物原料中CAF1、CAF2和CAF3的产量分别为0.638、0.676和0.824% (w/w)。

2.3.动物

选用成年雄性KM小鼠(23 ~ 27 g)和金叙利亚雄性仓鼠(80 ~ 90 g)进行实验。小鼠和仓鼠分别从上海松江区SLAC实验动物有限公司和松联农场获得。这些动物被安置在标准的光照和黑暗循环条件下,可以自由获得食物和水。所有动物研究均由当地动物实验伦理委员会批准(批准号为XMULAC20120075),并根据国家卫生研究院实验室动物护理和使用指南进行。所有的努力都是为了尽量减少被使用的动物数量和它们的痛苦。

2.4.实验设计
2.4.1。Triton WR-1339诱导高脂血症

采用Triton WR-1339腹腔注射引起的急性高脂血症进行筛选。

将小鼠随机分为七组8只小鼠。一组作为正常对照组(NCG),另一种是高脂血症对照组(HCG),而剩余的5组用作药物组。NCG接受腹腔内施用生理盐水和其他动物组,用Triton WR-1339处理。通过胃内给药用蒸馏水处理NCG和HCG。用非洲辛纤维酸盐(HCG + FEN),在1500mg / kg BW(HCG + CAE),CAF1,1000mg / kg BW(HCG + CAF1),CAF2,1000mg / kg BW(HCG + CAF2通过胃内给药分别通过胃内给药的1000mg / kg Bw(HCG + CAF3)的CAF3。12小时后,将动物麻醉用10%氯水合物(400mg / kg)进行麻醉。从眼睛中收集血样并立即离心(3000rpm / 10min)。血清储存在-20℃下进行生化分析。

2.4.2。高脂肪喂养的高脂血症

饲养7 d后,将仓鼠随机分为6组,每组8只。第一组给予蒸馏水加普通饲料(NCD),第二组给予蒸馏水加高脂饲料(HFD),第三组给予标准药物、血脂康(250 mg/kg / d)和高脂饲料(HFD + XZK)。V-VII组分别给予CAF3(100、250、500 mg/kg / d)和HFD (HFD + C100、HFD + C250、HFD + C500)处理。高脂日粮由88%的标准颗粒日粮、10%的猪油和2%的胆固醇组成。治疗5周后采集仓鼠心脏血液样本。肝脏被取出,切成小份,在使用前保存在−20°C。

2.5.生化检测

测定血清TC、TG、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)水平。检测肝脏超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和丙二醛(MDA)含量。TC、TG、LDL-C、HDL-C检测试剂盒(北京BHKT临床试剂有限公司,中国)。AST、ALT、SOD、MDA采用市售试剂盒(南京建城生物工程研究所,中国)检测。肝脏指数是指肝脏重量与动物体重之比,TC/HDL-C比值是指血清TC/HDL-C水平之比。

2.6。组织学分析

从仓鼠实验中取肝组织在10%磷酸缓冲福尔马林中固定1天。肝切片(5 m厚),用冷冻切片机(德国Leica CM1950)切开,苏木精伊红染色(H&E)镜检。

2.7。L-CAT和SR-BI的肝脏mRNA表达

使用TRIzol试剂(Invitrogen, Life Technologies, USA)从均质鼠肝中分离总RNA。20例进行逆转录 L与1的混合物 RT试剂盒(加拿大MBI Fermentas)。real-time PCR中使用的仓鼠基因引物序列如下:L-CAT: 5 ' -TGGATGTGCTACCGTAAGACA-3 '(义),5 ' -TGTGGTTGTAGACAATCCTGGT-3 '(反义)[16];SR-BI:5′-TTTGGAGTAGTAAAAAGGGC-3′(正义),5′-TGACATCAGGACTCAGAGGTAG-3′(反义)[16]、甘油醛3-磷酸脱氢酶(GAPDH): 5 ' -GACCCCTTCATTGACCTCAAC-3 ' (sense -se)、5 ' -GGAGATGATGACCCTTTTGGC-3 '(反义)[17].

用7300实时PCR系统(Applied Biosystems)和SYBR Green(Applied Biosystems)进行实时PCR以测量基因表达。循环程序设置如下:热激活30分钟 在95°C和40个PCR循环(熔化5 在95°C温度下进行,然后退火/延伸30分钟 单个样本的LCAT和SR-BI基因表达数据标准化为相应的GAPDH基因表达。

2.8。CAF3中AA、MA、AD、MD的分析

通过高效液相色谱(HPLC)分析CAF3中的AA,MA,AD和MD。HPLC系统是安静的,配备UV检测器,在205nm处。标准,AA,MA,AD和MD(上海媛是生物技术有限公司,中国)和CAE,CAF1,CAF2和CAF3溶解在HPLC级甲醇中。色谱分析在室温下用Cosmosil 5 C进行18-MS-II (250 mm × 4.6 mm)色谱柱,甲醇(A)和水(B)梯度洗脱,AA和MA按以下配置:60%-98% A的0-25 min, 98% A的25-35 min;AD和MD的情况如下:0-30分钟20%-70% A, 30-35分钟70%-98% A。流速为1 mL/min。

2.9。统计分析

结果以平均数±扫描电镜表示。数据通过单因素方差分析测试进行分析,然后采用Student-Newman-Keuls方法进行分析。差异被认为是显著的 .Prism 5软件包(美国GraphPad软件公司)用于统计测试和数据的图形表示。

3.结果

3.1.影响积雪草的Triton WR-1339诱导的高脂血症提取物

结果表明,与NCG相比,Triton可使血清TC、TG升高。如表所示1结果表明,与HCG相比,Fen、CAE和CAF3治疗组TC和TG水平明显降低。三组中,caf3处理组降低TC、TG的作用最为显著( ).


剂量(毫克/公斤d−1 TC(MMOL / L) TG(更易/ L)

NCG - - - - - -
HCG. - - - - - -
人类绒毛膜促性腺+分 One hundred.
人类绒毛膜促性腺+ CAE 1500
人类绒毛膜促性腺+ CAF1 1000
人类绒毛膜促性腺+ CAF2 1000
人类绒毛膜促性腺+ CAF3 1000

值表示为来自每组八只动物的平均值±SEM(平均值的标准误差);NCG:正常对照组;HCG:高脂血症对照组;HCG + FEN:HyperIpidemic + Fenofibrate组;HCG + CAE:粗提物组;HCG + CAF1-HCG + CAF3:高脂质血症+分数组。
与NCG相比。
而人类绒毛膜促性腺。
3.2。CaF3对高脂饮食 - (HFD-)诱导的高脂血症的影响

接下来,我们研究了CAF3在高脂饲料(HFD)诱导的高脂血症金仓鼠模型中的降血脂作用。高脂摄食35天后,仓鼠体重、肝脏重量和肝脏指数均增加(见表1)2),但XZK或CAF3(100、250和500 mg/kg)处理显著降低了增重。


剂量(毫克/公斤d−1 初始体重(g) 最终体重(g) 肝脏重量(克) 肝脏指数(g/100 g)

非传染性疾病 - - - - - -
HFD - - - - - -
HFD + XZK 250
HFD + C100 One hundred.
HFD + C250 250
HFD + C500 500

每组8只动物的值用平均值±SEM表示;非传染性疾病:正常鼠粮组;HFD:高脂饮食组;HFD + XZK:高脂饮食+血脂康组;HFD + C100、HFD + C250、HFD + C500:分别为高脂饲粮+ CAF3(100、250、500 mg/kg)组。
而非传染性疾病。
而HFD。

各组仓鼠血清脂质谱见表3..在HFD组中,血清TC和TG水平分别增加了307%和181%。与HFD相比,用XZK和CAF3(100,250和500mg / kg)的处理显着降低了血清Tc的42.5%,51.8%,61.3%和48.2%和Tg 31.6%,46.7%,57.9%,和23.0%,而LDL-C达45.0%,38.4%,62.0%和68.6%。HFD和治疗组对血清HDL-C无显着差异。对于TC与HDL-C的比率,HFD仓鼠在该标记中产生显着增加,而XZK和CAF3(100,250和500mg / kg)将其降低在不同程度上。


剂量(毫克/公斤d−1 TC(MMOL / L) TG(更易/ L) 高密度脂蛋白胆固醇(mmol/L) 低密度(更易/ L) TC / HDL-C

非传染性疾病 - - - - - -
HFD - - - - - -
HFD + XZK 250
HFD + C100 One hundred.
HFD + C250 250
HFD + C500 500

数值表示为每组8只动物的平均值±SEM;NCD:正常周粮组;HFD:高脂饮食组;HFD+XZK:高脂饮食+血脂康组;HFD+C100、HFD+C250、HFD+C500:高脂饮食+CAF3(100、250、500 mg/kg)组。
而非传染性疾病。
而HFD。

如表所示4,不同剂量CAF3和XZK喂养的仓鼠血清ALT和AST水平较HFD显著降低( ).


剂量(毫克/公斤d−1 ALT (U / L) AST (U / L) SOD(U / MGPROT) 氧化酶(U / mgprot) MDA (nmol / mgprot)

非传染性疾病 - - - - - -
HFD - - - - - -
HFD + XZK 250
HFD + C100 One hundred.
HFD + C250 250
HFD + C500 500

每组8只动物的值用平均值±SEM表示;非传染性疾病:正常鼠粮组;HFD:高脂饮食组;HFD + XZK:高脂饮食+血脂康组;HFD + C100、HFD + C250、HFD + C500:分别为高脂饲粮+ CAF3(100、250、500 mg/kg)组。
而非传染性疾病。
而HFD。

我们还测量了CAF3的抗氧化活性。它在表中展示4XZK和CAF3处理35 d(100、250和500 mg/kg)后,两种关键抗氧化酶SOD和GSH-Px活性显著升高,而脂质过氧化指标MDA活性显著降低。

3.3.病理变化

为观察病理改变,我们对肝脏进行了H&E染色。结果显示,NCD组动物肝细胞无肝脂肪变性,肝质转移窦正常(图)1(一)).但HFD组仓鼠大量脂质沉积为小泡和微泡性脂肪变性,肝窦受损(图)1 (b)),与非传染性疾病组相比。研究还表明,XZK和不同剂量的CAF3治疗5周,显著抑制了HFD仓鼠的这些变化(图)1 (c)1 (d)1 (e),1 (f)).在标准或高脂日粮喂养的仓鼠或药物治疗的仓鼠中未观察到肝毒性的坏死细胞或组织学证据。

3.4。CaF3对LCAT和SR-BI mRNA表达水平的影响

为了更好地了解CAF3的降血脂作用机制,我们进行了实时PCR检测,以研究在逆转胆固醇转运(RCT)中起关键作用的LCAT和SR-BI的mRNA表达结果显示,与NCD组相比,高脂血症模型组LCAT和SR-BI的mRNA表达降低(图2).三种不同剂量的XZK和CAF3,其中C250效果最好( ),与HFD组相比,LCAT和SR-BI mRNA水平显著升高,提示LCAT和SR-BI参与了CAF3降脂作用的机制。

3.5.AA、MA、AD、MD的定量测定

最后采用高效液相色谱法测定了CAF3中的AA、MA、AD和MD,因为它们是CAF3的特征成分积雪草的.但是AD和MD的峰值很难与周围的峰值分开,所以他们的数据没有显示在这里。AA和MA的保留时间分别为19.091 min和16.792 min。CAE、CAF1、CAF2和CAF3分别表现出与AA和MA标准波长和保留时间相同的峰。采用外标法定量,结果见表5


内容(w / w) CAE CAF1 CAF2 CAF3

AA 4.28% 1.35% 1.69% 7.64%
3.36% 1.20% 1.35% 7.68%

4.讨论和结论

高脂血症的特征是血液中胆固醇、甘油三酯和脂蛋白等脂肪物质过多。由于静脉和动脉阻塞,蛋白质和脂质水平的增加会减缓代谢过程,从而导致心血管疾病[2].高脂血症的发生与高脂饮食和氧化应激有关[1819]。人们对植物及其天然产物的抗氧化和降脂活性越来越感兴趣[6].我们使用急性和高脂喂养的高脂血症模型来说明降脂效果积雪草的以及体内抗氧化能力。

采用腹腔注射Triton WR-1339建立急性高脂血症模型。Triton WR-1339是一种著名的非离子型洗涤剂,由于其能够阻止富含tg的脂蛋白清除和增加肝脏胆固醇生物合成,已被用于在几个动物模型中诱发急性高脂血症[20.].在我们的实验中,Triton WR-1339增加了小鼠血浆脂质浓度(TC、TG和LDL-C)23.),与其他研究相似[2122].结果还表明,CAF3对降低TG和TC的效果最好积雪草的提取物和组分。HPD-450大孔树脂柱层析表明,最有效的化合物主要富集在CAF3中。

的降血脂作用积雪草的也估计高脂肪饮食诱导的高脂血症仓鼠模型。仓鼠与人类相似的脂蛋白和胆汁酸代谢模式[23].我们研究了CAF3对仓鼠血脂的影响,发现它能降低TC、TG、LDL-C和TC/HDL-C(发生冠心病的指征[24(表)水平3.)这些结果与小鼠急性高脂血症实验结果一致。

探讨黄芪降血脂作用的可能机制积雪草的,检测LCAT和SR-BI基因表达。LCAT负责人血浆中胆固醇酯(CE)的合成[25].它将胆固醇转化为胆固醇酯,并可能在逆转胆固醇运输(RCT)中发挥作用[26].在高脂肪饮食中LCAT活性降低[27,我们的研究也报道了类似的结果。SR-BI是一种成熟的HDL受体,在调节血浆胆固醇水平方面起着关键作用[28].肝脏SR-BI表达也是RCT重要的正调节因子[29].综上所述,LCAT和SR-BI共同促进RCT过程,可能具有降低血脂、预防高脂血症的作用。在仓鼠的研究中,我们证实了CAF3增强了hfd处理后仓鼠肝脏中LCAT和SR-BI mRNA的表达。提示CAF3的降血脂作用可能与RCT上调有关。

活性氧(ROS),通常由高脂肪饮食产生,已在器官和组织中观察到[30.,以及我们实验中高脂血症仓鼠的肝脏。在我们的研究中,当仓鼠饲喂高脂饲料时,发现SOD和GSH-Px降低,MDA升高,而MDA与ROS相关(见表)4).结果,HFD仓鼠肝细胞受损,明显表现为AST和ALT升高(见表)4)和肝脏H&E染色结果(图1).

CAF3治疗35 d后,肝脏SOD、GSH-PX水平升高,MDA水平下降。这表明EPF3在体内具有抗氧化能力,因此可以保护肝细胞,这可以从降低的AST和ALT水平看出(表)4)和改善的肝窦(图1).随着肝脏处于更好的条件,它能够更有效地调节脂质的代谢。这通过减少增加的血浆脂质曲线(表3.).

据报道积雪草的是某些三萜的特征,例如Asiaticoside(Ad),Madecassoside(MD),Asiatic酸(AA)和Madecassic acid(MA)[31].因此,我们测定了CAF3中4种化合物的含量,以确定其抗高脂血症的活性成分。结果表明,CAF3中AA和MA的浓度最高,碰巧有报道称其具有很好的抗氧化能力[1431]AD和MD也可能有助于降低血脂作用积雪草的,但我们无法正确量化它们。

总之,积雪草的,其有效部位为CAF3,有效化合物可能为亚洲酸和madecasic酸,体外和体内均具有抗氧化能力,通过抗氧化作用和增强LCAT和SR-BI调节脂质代谢。综上所述,积雪草的有可能用于脂质调节。

利益冲突

提交人声明没有关于本文的出版物的利益冲突。

作者的贡献

赵云、舒萍、张友志等人对这项工作都有贡献。

致谢

作者要感谢厦门大学医学院的邱妍教授,以获得宝贵的帮助。该研究得到了中医基础(厦门)技术平台研究基金(3502Z20100006)的支持。

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