乳源β-酪啡肽-7对老年小鼠肠黏膜氧化应激的影响
2018-11-16印虹刘冀婕杨丹彭景
印虹,刘冀婕,杨丹,彭景
(扬州大学旅游烹饪学院,江苏扬州225127)
0 引 言
衰老是人类生活的一个自然生理过程,关于衰老的机理,以Harm an[1]提出的自由基学说最具有代表性。机体通过酶系统与非酶系统产生氧自由基,氧自由基通过生物膜中的多不饱和脂肪酸的过氧化引起细胞损伤,产生大量代谢产物丙二醛(m alondialdehyde,M DA),可引起细胞代谢及功能障碍,加速机体衰老。但机体存在直接清除自由基,抑制自由基的生成或是激活机体抗氧化体系的自由基清除剂。除此之外还有一些非酶抗氧化剂。
β-酪啡肽-7(β-Casom orphin-7,BCM-7)是一种来源于牛乳或人乳β-酪蛋白的小分子多肽,已有研究证实β-酪啡肽具有多种生物学功效[2,3]。在β-酪啡肽中,又以BCM-7和BCM-5的生物活性最强[4]。有研究表明糖尿病大鼠口服BCM-7可增加血浆胰岛素水平,降低胰高血糖素水平,提高超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性[5]。本研究以老年小鼠为模型,观察β-酪啡肽-7对老年小鼠小肠黏膜氧化应激的影响,为其进一步研究及开发利用乳源生物活性物质提供科学依据。
1 实 验
1.1 材料、动物与试剂
β-酪啡肽-7,干粉,-20℃保存,实验时以生理盐水配制成相应浓度的溶液,现用现配。
SPF级昆明小鼠,雄性,十一月龄40只(体质量53~69 g),二月龄10只(体质量39~50 g,动物合格证号:SCXK(沪)2013-0006)。
超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(M DA)及过氧化氢酶(CAT)、蛋白定量测试试剂盒。
1.2 仪器与设备
755S紫外分光光度计,全波长酶标仪,A llegra X-22R台式冷冻离心机,BSA 224S电子分析天平。
1.3 方法
1.3.1 动物分组与处理
40只老年雄性昆明小鼠、10只青年雄性昆明小鼠,适应性喂养1周后,无不良反应,饮食饮水正常,体质量、体温、被毛、大小便及活动正常者纳入实验。将36只老年雄性昆明小鼠按体质量随机分为低剂量组、中剂量组、高剂量组、模型对照组,每组9只;9只青年雄性昆明小鼠设为空白对照组。低、中、高剂量组每只每天灌胃β-酪啡肽-7溶液0.5 m L,浓度分别为2×10-7,1×10-6,5×10-6mol/L;空白对照组和模型对照组按等体积质量分数为0.9%的生理盐水连续灌胃30 d,于末次用药后,禁食不禁水12 h,颈椎脱臼处死,取小肠黏膜组织进行各项指标检测。
1.3.2 样品的采集与处理
小鼠颈椎脱臼处死,沿腹部正中线切开,取靠近十二指肠段空肠约2 cm肠段,刮取肠黏膜,用浓度为0.01 mm o l/L的PBS(pH值为7.4,含浓度为0.01 mm ol/L苯甲基磺酰氟(PM SF)漂洗后,-70℃保存。测定时,准确称取组织重量,加入9倍生理盐水制成质量分数为10%的匀浆,在转速为3 500 r/min下离心10min,取上清液,-20℃保存,待测。
1.3.3 测定指标与方法
分光光度法测定CAT和MDA含量,W ST-1法测定SOD活性,具体步骤按试剂盒说明操作。
1.4 数据处理
实验结果用x±s表示,数据采用SPSS 19.0统计分析软件进行单因素方差分析,以P<0.05判定为差异具有统计学意义,P<0.01为差异极显著。
2 结 果
2.1 β-酪啡肽-7对老年小鼠肠黏膜抗氧化功能的影响
由表1可以看出,模型对照组小鼠肠黏膜SOD活性显著低于空白对照组(P<0.01);剂量组与模型组相比,低剂量组与中剂量组SOD活性都显著升高(P<0.01),并且低剂量组比中剂量组升高较多,两组之间也存在显著性差异(P<0.01),高剂量组SOD活性略低于模型对照组。
表1 β-酪啡肽-7对小鼠肠黏膜抗氧化功能的影响(n=9)
模型对照组小鼠肠黏膜M DA含量显著高于空白对照组(P<0.01);剂量组与模型组相比,低剂量组与中剂量组MDA含量都具有下降趋势,并存在差异性(P<0.05),高剂量组M DA含量显著低于模型对照组(P<0.01)。
模型对照组小鼠肠黏膜CAT活性显著低于空白对照组(P<0.01);剂量组与模型组相比,低剂量组CAT活性显著升高(P<0.01),并且低剂量组比中剂量组升高较多,中、高剂量组CAT活性有升高趋势,但差异不具有显著性(P>0.05)。
3 讨论
肠道为机体提供了一道天然防御屏障[6],营养物质营养并刺激肠黏膜上皮细胞,促进肠黏膜上皮细胞的生长和修复,有助于维持肠黏膜上皮细胞结构和功能的完整性,保护肠黏膜屏障功能[7]。酪蛋白在胃肠道消化酶的作用下,这些生物活性肽被释放出来,在调节胃肠道运动、调节免疫系统、清除自由基等方面发挥着重要作用[8-10]。
正常情况下,机体产生和清除自由基的能力保持平衡。但是随着年龄的增长,新陈代谢异常,出现各种代谢综合征[11],使自由基大量产生,氧化和抗氧化平衡状态受到破坏。
丙二醛(MDA)是脂质过氧化作用而形成的的降解物[7],测定其含量可反映机体组织氧化损伤的程度。由表1可知,老年小鼠肠黏膜M DA含量显著高于青年小鼠(P<0.01),说明老年机体肠黏膜处于氧化应激的状态。低剂量组与中剂量组MDA含量都具有下降趋势(P<0.05),高剂量组MDA含量显著低于模型对照组(P<0.01)。印虹[12]的研究表明β-CM-7可以显著降低高血糖大鼠小肠黏膜M DA含量,缓解高血糖氧化应激对小肠黏膜的损伤,且高剂量组效果更明显,这与本研究结果一致。说明β-酪啡肽-7具有抑制MDA对机体组织造成损伤的作用,可以减轻老年机体氧化应激的水平。
超氧化物歧化酶(SOD)是超氧阴离子的特异清除剂,SOD的含量可以间接反映清除氧自由基的能力[13]。由表1可知,老年小鼠小肠黏膜SOD活性显著低于青年小鼠肠黏膜SOD活性(P<0.01),显示老年小鼠抗氧化能力减弱。低、中剂量组能显著提高SOD活性(P<0.01),说明β-酪啡肽-7能上调小肠黏膜SOD活力,增强其抗氧化应激的能力。Yin[5]的研究表明β-CM-7可以通过上调高血糖大鼠小肠黏膜SOD活性,缓解高血糖氧化应激对小肠黏膜的损伤,本研究也表明β-CM-7可以通过上调肠黏膜SOD活性。另外,低剂量组提高SOD活性效果比中、高剂量好,这与胡文琴[10]、赵亮[14]等人的研究结果不一致,其具体原因还需进一步探究。
过氧化氢酶(CAT)可以缓解过氧化氢对机体的损伤,也可以代表机体的抗氧化能力。由表1可知,老年小鼠肠黏膜CAT活性显著低于青年小鼠(P<0.01);低剂量组能显著提升小肠黏膜CAT活性(P<0.01),说明β-酪啡肽-7能提高小肠黏膜的CAT活性,增强其抗氧化应激的能力。Y in[5]的研究表明β-CM-7可以通过上调高血糖大鼠小肠黏膜CAT活力,缓解高血糖引起的氧化应激,而本研究也表明β-CM-7可以通过上调小肠黏膜CAT活力。但是低剂量组提升小肠黏膜CAT活性比高剂量组效果较好的具体原因尚未明确,还需进一步探究。
4 结 论
机体衰老可以导致小肠黏膜处于氧化应激状态,而β-CM-7可以通过显著提高小肠黏膜SOD、CAT等抗氧化应激酶的活性,降低小肠黏膜中MDA的含量,减少过氧化引起的细胞损伤,增强小肠黏膜抗氧化应激的能力,提示β-CM-7对老年动物小肠黏膜有一定的保护作用,为接下来研究β-CM-7对老年动物小肠黏膜免疫的影响,探究黏膜免疫与自由基老化之间的关系提供了一定的基础。