脂餐负荷前后AGEs和DHEAS变化及其与动脉硬化关系的实验研究
2019-02-27,,,,
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目前,动脉硬化(AS)仍是导致人类死亡与残疾的主要原因。氧化应激,即机体内抗氧化物质与包括活性氧(ROS)、活性氮、非自由基及自由基等在内的氧化物质之间的失衡[1]。20世纪50年代,人们在损伤血管中就已经检测到被过度氧化的脂质与蛋白质,至今氧化应激已被广泛认为是血管内皮损伤、动脉硬化发生发展的关键机制[2]。脂质代谢异常是动脉硬化最重要的危险因素,其主要发病机制为高脂血症引起ROS增多与一氧化氮(NO)减少,从而导致机体处于氧化应激状态[3]。晚期糖基化终末产物(AGEs)通过直接修饰蛋白质、脂质、核酸等物质或与其受体相互作用的方式诱导氧化应激反应[4],而硫化脱氢表雄酮(DHEAS)则可通过多机制抗氧化作用延缓动脉动脉硬化的发展。本研究观察不同阶段动脉硬化的脂餐负荷前后AGEs与DHEAS水平变化及其与动脉硬化的关系。
1 材料与方法
1.1 实验对象和动脉粥样硬化模型建立 实验对象为健康雄性新西兰大白兔10只(3月龄,体重2.5~3 kg,购于山西省畜牧研究所),高脂喂养12周,高脂饲料含1%胆固醇(北京索莱宝科技有限公司,中国)、8%蛋黄、91%基础饲料,且于初始及第4周、8周、12周分别给予高脂餐负荷,其中含2%胆固醇、8%蛋黄、90%基础饲料。
1.2 血浆AGEs、DHEAS水平检测 在实验初始及第4周、8周、12周时,于禁食后12 h及脂餐负荷后2 h、4 h、6 h、8 h,经耳缘静脉取血4 mL收集于分离胶促凝管,用自动生化分析仪离心机(BECKMAN,美国)3 000 r/min离心15 min,取上清于EP管中-80 ℃保存待测。全部实验结束时,采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定血清AGEs、DHEAS水平(AGEs、DHEAS试剂盒 上海西唐生物科技有限公司)。
2 结 果
研究结束时,实验动物均出现腹主动脉粥样硬化病变。动脉硬化过程中脂餐负荷前后血清AGEs、DHEAS变化情况详见表1、表2。
表1 动脉硬化过程中脂餐负荷前后AGEs水平变化(±s) ng/mL
与同周空腹相比,1)P<0.05;与初始相比,2)P<0.05
表2 动脉硬化过程中脂餐负荷前后DHEAS水平变化(±s) ng/mL
与同周空腹相比,1)P<0.05;与初始相比,2)P<0.05
3 讨 论
血管壁中过量的ROS主要来自还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶[5],增加的ROS使得血管内皮功能障碍,巨噬细胞聚集、激活,脂质过氧化等,诱导动脉粥样硬化及相关心脏事件发生。研究发现高脂饮食显著增加AGEs的含量[6],高水平的AGEs可通过激活NADPH氧化酶[7]、降低内皮型一氧化氮合酶(eNOS)及NO的生物利用度[8]等途径导致体内ROS过量蓄积,引起脂质过氧化。DHEAS由肾上腺皮质产生,是血液中主要的类固醇激素,被人们誉为“超级激素”或“青春之泉”,其一方面能够直接改善动脉粥样硬化病人血管壁的病理学过程[9],另一方面,其抗氧化活性可降低血浆脂质过氧化物[10]。Sumiko等[11]发现在男性中血清DHEAS水平与颈动脉最大内中膜厚度、平均内中膜厚度呈负相关;国内外多位学者研究显示,冠状动脉造影异常病人血清DHEAS水平较对照组明显降低,且与冠状动脉粥样硬化的程度呈负相关[12-13]。因此,通过测定AGEs、DHEAS水平可反映高脂饮食后体内氧化与抗氧化能力。高脂血症是AS的危险因素,但多年来空腹阶段的血脂水平一直是人们的关注点,是评判高脂血症的主要标准。早在1979年Zilversmit[14]就提出了“餐后阶段是致AS发生的关键时期”的论点,人类每天的规律饮食使得血脂水平在多数时间处于较高状态,而且一次高脂饮食会加剧下一餐餐后血脂升高的程度,进而影响整天血脂水平[15]。研究表明,餐后高脂血症导致AS形成并促进其发展,是一种重要的致AS因素,是冠心病的独立危险因素,能更好地预测冠心病[16]。
与既往研究结论一致,持续高脂饮食可诱导氧化应激发生,且明显加重于单次脂餐负荷后。本研究发现随着高脂饲料喂养时间延长,兔血清AGEs于4周时明显增高,12周最高,DHEAS呈递减趋势,说明长时间高脂饮食增强机体内氧化应激,减弱其抗氧化能力。本实验于动脉硬化不同阶段予以脂餐负荷后,血清AGEs在初始餐后8 h、4周与8周餐后4 h明显增高,DHEAS于初始餐后8 h、4周餐后2 h、6 h及8周餐后2 h明显降低,提示在动脉硬化各阶段急性大量摄入脂肪均会导致机体氧化应激反应加强、抗氧化能力减弱。因此,无论是健康人群,或是心血管疾病高危人群均应按照“膳食宝塔”均衡饮食结构,不可长期高脂饮食,也不可短时间暴饮暴食。
此外,受实验样本量、实验动物个体差异及实验时间的限制,关于动脉粥样硬化过程中脂餐负荷对氧化应激的影响尚需进一步研究。