外源性谷氨酰胺对大鼠抗氧化酶及抗氧化能力影响的实验研究
2016-04-14李大鹏王永清王凤娇郑文哲
李大鹏,王永清,王凤娇,郑文哲
外源性谷氨酰胺对大鼠抗氧化酶及抗氧化能力影响的实验研究
李大鹏,王永清*,王凤娇,郑文哲
[关键词]丙氨酰谷氨酰胺;脂质过氧化;自由基;过氧化氢酶;总抗氧化能力
[作者单位]271000山东泰安,解放军88医院中心实验室(李大鹏,王凤娇),医务处(王永清,郑文哲)
补充谷氨酰胺(glutamine,Gln)可增强水产动物的抗氧化能力及免疫防御机能,提高抗病力[1]。笔者选择反应抗氧化能力的过氧化氢酶(hydrogen peroxide enzyme,CAT)和总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)为检测指标,探讨外源性补充Gln对大鼠过氧化水平及抗氧化能力的影响,现报告如下。
1 材料和方法
1.1实验动物选择选择健康雄性Wistar大鼠(n=22),SPF级,平均体重(0.266±0.022)kg,购于山东省鲁抗医药股份有限公司[实验动物生产许可证:SCXK(鲁)2013-0001]。实验动物购买后,屏障环境[SYXK(军)2012-0045]中恒温、恒湿条件下适应性饲养7 d,自由进食及饮水。山东省鲁抗医药股份有限公司提供标准颗粒动物饲料。
1.2动物分组与实验方案适应性饲养7 d后,22只大鼠随机分为试验组(A)、对照组(B)、标准组(C),其中A、B两组各8只,C组6只。实验前大鼠均称重并记录。A、B两组实验在屏障环境中进行,分别于每日上午进行2组实验动物灌胃,1次/d,其中A组按照1 ml/100 g用药剂量灌服丙胺酰谷氨酰胺注射液(海南灵康制药有限公司,50 ml∶10 g),B组按1 ml/100 g用药剂量灌服0.9%生理盐水,A、B两组灌胃时间均为连续14 d。实验过程中,各组大鼠均自由饮水及相同标准饲料喂养。
1.3血液标本采集A、B两组实验动物末次给药后,均禁食24 h(自由饮水)进行血液标本采集。采集操作前大鼠均先称重并记录,用10%水合氯醛进行麻醉,按0.3 ml/100 g大鼠体重的剂量,腹腔注射方式。麻醉稳定后,将大鼠仰卧固定在解剖台上,消毒后仔细解剖出颈动脉,分离完毕后对血管进行PE套管插管,与消毒带刻度定量收集管相连,留取血标本2 ml以上(迅速分离血清,-80℃保存待检)检测CAT活性及T-AOC。C组实验动物适应性饲养7 d,直接禁食(自由饮水)24 h后按以上方法采集血液标本。
1.4测定仪器CAT活性检测主要仪器包括:722型光栅分光光度计(上海第三分析仪器厂,CAT检测波长405 nm、0.5 cm光径比色杯,T-AOC检测波长520 nm、1 cm光径比色杯)、5415R台式冷冻小型离心机、5810R台式冷冻高速离心机(德国Eppendorf公司)等。
1.5测定指标CAT活性测定采用可见光法,试剂盒购自南京建成生物工程研究所,严格按试剂盒操作说明书要求进行标准品处理和实验操作,405 nm波长测各孔吸光度A,检测范围为0.2~24.8 U/ml。
T-AOC测定采用铁还原-菲啉显色法,试剂盒购自南京建成生物工程研究所,严格按试剂盒操作说明书要求进行标准品处理和实验操作,520 nm波长测各孔吸光度A,检测范围为0.2~55.2 U/ml。
2 结果
2.1A~C各组CAT活性及T-AOC水平外源性补充Gln的试验组A、补充0.9%生理盐水的对照组B、未进行任何处理的标准组C间,CAT活性检测结果表明:A组高于C组,B组高于C组,A组高于B组;T-AOC水平检测结果表明:A组高于C组,B组高于C组,A组低于B组。见表1。
表1 各组CAT活性及T-AOC水平
2.2CAT活性及T-AOC水平组间差异比较根据表2统计学分析:血清CAT活性检测A与C组间差异有统计学意义(P<0.05),B与C及A与B组间差异均无统计学意义(P>0.05),表明试验A组14 d时血清CAT活性显著高于标准组C;血清T-AOC检测A~C组间差异均无统计学意义(P>0.05),表明试验A组14 d时T-AOC水平与标准组C间无显著差异。
表2 CAT活性及T-AOC水平组间比较结果
3 讨论
氧化应激是由于各种因素刺激导致机体组织或细胞内氧自由基生成增多和(或)清除能力降低,导致氧自由基在体内或细胞内蓄积,出现脂质过氧化及造成细胞或组织氧化损伤[2]。
CAT是抗氧化系统中重要的抗氧化物酶,是机体防御自由基攻击的抗氧化酶系统中的主要成分,可有效清除自由基,减轻及阻断脂质过氧化反应,还原体内不断生成的过氧化氢等,催化过氧化氢分解成氧和水,对体内氧水平衡具有重要作用,其酶促活性为机体提供了抗氧化防御机理,产生保护细胞膜结构和功能完整的作用。CAT可间接反应抗氧化酶的活性及机体清除自由基的能力。T-AOC是生物体内酶类与非酶类的抗氧化物物质总称,是衡量抗氧化系统功能状况的综合性指标,也是衡量自身抗氧化能力大小的整体指标,其含量能反映机体抗氧化系统针对外来刺激的代偿能力及自由基代谢的状况[3-7]。
丙氨酰谷氨酰胺注射液适用于临床分解代谢和高代谢状况等患者,以及保护急性肺损伤患者等[8,9],在血液中可迅速分解为丙氨酸和Gln,Gln在增强机体免疫机能、维持肠道黏膜上皮完整性及减少凋亡等方面具有重要作用,可减少HK-2细胞缺氧复氧后的NF-kB的表达,减少细胞损伤[10-13]。
根据本文实验数据:外源性补充Gln的试验组A与未进行任何处理的标准组C间CAT活性差异有统计学意义(P<0.05),补充生理盐水对照组B与标准组C间CAT活性差异无统计学意义(P> 0.05),表明14 d时试验组A血清CAT活性水平显著高于标准组C;而T-AOC检测组间差异均无统计学意义(P>0.05),试验组A 14 d时T-AOC水平与标准组C间无显著差异,提示短期外源性补充Gln可显著提高抗氧化物酶CAT活性,从而提高机体清除自由基的能力,但对T-AOC水平无显著性影响。
脂质过氧化及抗氧化保护研究是当前临床医学中的重要研究课题[2,14]。笔者选择抗氧化酶CAT活性及T-AOC水平监测,评价外源性补充Gln对机体过氧化水平及抗氧化能力的影响,探讨Gln对氧化损伤的保护作用,为控制脂质过氧化、清除自由基、提供抗氧化保护等研究提供实验数据支持。
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[2015-07-21收稿,2015-08-20修回]
[本文编辑:吴蓉]
药学
[通讯作者]王永清,Email:WYQ96307@126.com
DOI:10.14172/j.issn1671-4008.2016.01.021
[中图分类号]Q505
[文献标志码]B