玉米肽对微波辐射大鼠肝组织损伤的治疗作用
2014-08-17李晓宇王海燕陈泊宇吕士杰吉林医药学院生物化学与分子生物学教研室口腔影像系吉林吉林303
罗 军,李晓宇,王海燕,陈泊宇,胡 琦,吕士杰* (.吉林医药学院:生物化学与分子生物学教研室,.口腔影像系,吉林 吉林 303)
玉米肽(corn peptides,CPs)是玉米蛋白有限水解产物,玉米蛋白是玉米加工淀粉过程中的主要副产品之一。玉米蛋白用相应蛋白酶水解后可生成分子量很小但活性很高的短肽分子,即玉米肽。玉米肽含有特殊氨基酸组成,如富含谷氨酸、脯氨酸、亮氨酸和丙氨酸(这4种氨基酸含量约占60%),富含疏水性氨基酸(占所有氨基酸残基的50%~60%)等,这些特征赋予玉米蛋白水解物多种生物学功能,如抗肿瘤、抗疲劳、抗脂质过氧化和促进酒精代谢等[1-4]。然而玉米肽对微波辐射可能引起的肝损伤是否具有预防或保护作用报道并不多见。本研究以Wistar大鼠为实验对象,初步观察玉米肽对微波辐射引起动物肝损伤的保护作用,为其在微波辐射防护方面的研究提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 主要试剂及材料
玉米活性肽购自广东完美有限公司(分子量小于1 000的低聚肽含量≥15 g/100 g),倒置显微镜(上海医用分析仪器厂),7200型分光光度计(上海优尼科仪器有限公司),微量乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH)、丙二醛(malonaldehyde,MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)测定试剂盒(南京建成生物制品有限公司)。
1.2 动物分组及模型构建
Wistar大鼠36只,体重180~220 g,雄雌各半,由吉林大学白求恩医学部动物实验中心提供,随机分为正常对照组、辐射模型组和辐射给药组。各组动物用同一种饲料平行饲养7 d,辐射模型组与辐射给药组大鼠给予100 mW/cm2的微波辐照6min[5]。辐射给药组辐射后立即给予600 mg/(kg·d)玉米肽灌胃,连续7 d,正常对照组与辐射模型组给予等量生理盐水作对照。
1.3 血清LDH、MDA、SOD和ALT活性检测
各组大鼠辐射7 d后,经20%乌拉坦腹腔注射麻醉,剖腹;于腹主动脉处抽取血液置于洁净的离心管中,离心后取上层血清2 mL,按说明书检测各组大鼠血清LDH、SOD和ALT的活性以及MDA浓度。
1.4 各组大鼠肝形态学观察
剖腹摘取肝脏,于肝最大叶边缘1 cm处取小块组织,用预冷的生理盐水冲洗干净,滤纸吸干水分后称重。所有动物肝组织于10%缓冲甲醛液固定,常规脱水、透明、浸蜡和石蜡包埋,5 μm厚制片,HE染色,光学显微镜观察各组动物肝组织形态。
1.5 统计学分析
2 结 果
2.1 大鼠血清MDA浓度和SOD 、LDH 、ALT活性
与正常对照组比较,辐射模型组血清SOD活性极显著下降(P<0.01),LDH显著升高(P<0.05),MDA、ALT含量极显著升高(P<0.01),辐射给药组血清ALT含量显著升高(P<0.05)。与辐射模型组比较,辐射给药组血清ALT含量呈极显著降低(P<0.01),SOD活性显著升高(P<0.05)(表1)。
2.2 玉米肽对辐射大鼠肝组织形态学影响
正常对照组大鼠肝细胞的形态规则,细胞界板清晰,排列整齐,胞浆红染,细胞核圆形或椭圆形,居中,肝索和肝血窦清晰;辐射模型组大鼠肝细胞体积增大,细胞水肿严重,细胞之间界限不明显,细胞核形态不规则,肝血窦缩小或消失;辐射给药组大鼠肝细胞水肿明显减轻,细胞边界较清晰,组织结构有明显恢复(见图1)。
表 1 各组大鼠血清MDA浓度和SOD、LDH、ALT活性
A.对照组 B.辐射模型 C.辐射给药组
3 讨 论
微波是指频率在300 MHz~300 GHz的电磁辐射,是非电离辐射的一部分。微波作用于机体组织时,引起组织细胞中离子、水分子和偶极子的高频振荡。以往研究表明微波辐射对生物体存在热效应、非热效应。国内外研究证明微波辐射对肝脏有明显的损伤作用[6-9]。LDH是与氧化型辅酶Ⅰ(NADI)为氢受体,催化L-乳酸与丙酮酸之间可逆反应的一种脱氢酶,该酶广泛存在于各种组织中,以心肌、肝、骨骼肌、肺含量最多,当器官或组织损伤,可释放此酶至血液中,血清此酶含量即见增高,可作为检测机体组织是否有损伤的重要指标。ALT主要存在于肝细胞胞浆内,当有肝细胞损伤时,血清中的ALT含量就会显著上升,是肝脏功能出现问题的一个重要指标[10-12]。本实验结果显示,与对照组比较,100 mW/cm2的微波辐照后大鼠肝细胞体积增大,细胞核形态不规则,细胞水肿严重,细胞之间界限不明显,胞质淡染,肝血窦明显缩小或消失。血清中LDH和ALT均有显著性升高;辐射给药组肝组织损伤具有明显恢复现象,肝细胞水肿明显减轻,血清中LDH也升高但无显著性差异,ALT呈显著性升高,表明辐射造成了大鼠肝细胞的严重损伤,玉米肽则对肝细胞的损伤有一定的治疗效果。
MDA是膜脂过氧化的终产物之一,MDA含量升高提示组织蛋白结构和功能发生改变,可以作为考察细胞受损伤严重程度的指标之一。SOD是机体内重要的氧自由基清除剂,其在减少甚至阻止脂质过氧化对组织造成的损伤方面,以及保护脏器不受损伤和避免功能丧失的方面具有非常重要的作用。本实验结果表明,微波辐射后,大鼠血清中MDA含量上升极为显著,SOD明显下降,表明辐射导致大鼠肝组织膜脂过氧化严重,且抗氧化能力明显下降;而辐射给药组SOD含量显著升高,但MDA无显著性差异,表明玉米肽对辐射大鼠肝细胞膜脂过氧化有较好的治疗作用,抗氧化能力也有显著提升。综上所述,玉米肽对微波辐射大鼠的肝组织损伤有一定治疗作用。
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