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苦荞D-手性肌醇提取物抑制NOX4活性及提高血管舒张作用

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-12-30
核心提示:内皮功能紊乱是血管形态及结构损伤的病理基础,也是动脉粥样硬化、高血压、糖尿病等多种疾病发生的早期环节,且预防内皮功能紊乱是预防或治疗相关代谢性疾病的有效手段。
   内皮功能紊乱是血管形态及结构损伤的病理基础,也是动脉粥样硬化、高血压、糖尿病等多种疾病发生的早期环节,且预防内皮功能紊乱是预防或治疗相关代谢性疾病的有效手段。NADPH氧化酶(NOX)介导的活性氧,能够引起其他途径ROS的大量产生,NOX家族共有7 个成员,其中NOX1、NOX2、NOX4、NOX5等亚型大量表达于内皮细胞中。
 
  苦荞具有预防心血管疾病、糖尿病等功效,究其原因很可能是其生物活性物质保护内皮功能起效。苦荞除富含淀粉、蛋白、多酚、黄酮外,还富含D-手性肌醇(DCI)。但是DCI是否同样能减轻非糖尿病等疾病状态,如高脂刺激下内皮功能障碍,且DCI保护内皮功能的作用机制尚不明确,因此来自西北农林科技大学食品科学与工程学院的张波波、高彩凤和山西省农业科学院农产品加工研究所的李云龙等人通过考察高脂及苦荞麸皮提取物(TBBE)对体外内皮细胞、离体血管、在体动物血管中NOX4活性的影响,观察对血管内皮依赖性舒张的改变作用。探讨提取物在高脂状态下对内皮功能的保护作用,为苦荞等富含DCI食物的有效利用提供理论指导。
 
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  苦荞麸皮DCI对内皮细胞活性的影响
 
  以空白组细胞相对存活率为100%,低于50 μ g /mL对细胞相对存活率没有显着影响,100.00 μg/mL则降低细胞活性。
 
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  苦荞麸皮DCI对内皮细胞氧化应激的影响
 
  PA处理导致内皮细胞ROS水平显着升高,而不同剂量TBBE干预有效降低细胞内ROS的水平(P<0.01)。且阳性药DPI(NOX活性抑制剂)显着降低ROS水平。说明药理抑制NOX活性能有效抑制细胞氧化应激,然而TBBE降低ROS的作用是否与抑制NOX活性有关,仍需进一步考察。
 
  PA组显着提高内皮细胞NOX4的表达(P<0.01),而NOX4表达提高即意味着其活性升高,说明PA引起ROS产生依赖于对NOX4的激活,3 种剂量的TBBE干预组均有效抑制NOX4相对活力。
 
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  苦荞麸皮DCI对离体血管内膜NOX4及血管舒张的影响
 
  与空白组相比,PA刺激组离体血管内膜部分棕色颜色加深,即NOX4表达升高,而5.381 μg/mL的TBBE干预组血管内膜NOX4表达减少,DPI组显示出与TBBE组相似的抑制NOX4相对活力的作用。说明TBBE可以在离体组织层面抑制NOX4相对活力,并可能抑制氧化应激。
 
  空白组表示血管内皮功能完整,PA刺激后血管舒张率极显着降低(P<0.01),说明PA具有刺激损伤内皮功能。TBBE干预组血管舒张率与PA组相比有显着提高,说明TBBE改善高脂状态下内皮功能紊乱现象。DPI与TBBE有相似作用。
 
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  苦荞麸皮DCI对在体小鼠血管内膜NOX4及相关指标的影响
 
  高脂处理提高了小鼠血管内膜部分棕色颗粒的增多,即NOX4相对活力升高,灌胃74.67、149.3 mg/kg(相当于25、50 mg/kg的DCI)的TBBE有效降低了小鼠血管内膜部分NOX4的相对活力,可能进一步抑制HFD小鼠血管氧化应激现象
 
  HFD引起小鼠血清中FFAs浓度显着升高,提示高脂造成过量FFAs可能与小鼠血管内皮细胞NOX4相对活力升高有关。而不同剂量TBBE能有效降低血清中FFAs的水平,该作用可能有助于TBBE在高脂状态下抑制内皮细胞氧化应激并保护内皮功能。
 
  结 论
 
  提取物在不大于50 μg/mL剂量下对内皮细胞无损伤作用;不同剂量TBBE显着抑制PA引起的细胞活性氧(ROS)产生及NADPH氧化酶(NOX)4激活;抑制因PA介导的离体血管NOX4激活,改善血管内皮依赖性舒张。小鼠体内实验结果表明,TBBE有效抑制HFD导致的小鼠血管NOX4激活及降低血清游离脂肪酸含量。但HFD组及TBBE干预均不影响小鼠血糖、附睾脂肪系数、肝脏系数及体质量。说明脂毒性明显造成内皮氧化应激,TBBE通过抑制NOX4/ROS通路保护小鼠内皮功能。
 
 
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