肖本熙,張燕軍,王 端,戚本華,馬文君,李遠紅,潘妹霞
(廣東省人民醫(yī)院/廣東省醫(yī)學科學院營養(yǎng)科,廣州 510080)
流行病學資料顯示,絕經(jīng)后女性的代謝綜合征(metabolic syndrome,MS)、冠心病、骨質(zhì)疏松等的發(fā)病率較絕經(jīng)前有明顯的增加[1]。已有大量研究表明,雌激素作為一種抗氧化物質(zhì),在慢性炎癥和氧化應(yīng)激持續(xù)狀態(tài)在以代謝綜合征為代表的退行性疾病的發(fā)病機制中發(fā)揮了重要作用[2.3]。白藜蘆醇(resveratrol,RES),屬多酚類化合物,廣泛存在于虎杖、葡萄籽及花生根中[4],是植物雌激素的一種,具有弱雌激素活性,其多酚類的結(jié)構(gòu)具有較強的清除氧自由基的能力。本研究以去卵巢大鼠為動物模型,研究白藜蘆醇對低雌激素狀態(tài)下大鼠抗氧化能力的影響。
SPF 級3月齡健康雌性未交配SD 大鼠48 只,體重255±18 g,購自廣東省實驗動物中心,許可證號:SCXK (粵)2008-0002。
白藜蘆醇(RES),天津市尖峰天然產(chǎn)物研究開發(fā)有限公司,純度:98%,批號003-1202111-13。
大鼠按體重隨機分為2 組,假手術(shù)組(n=8)行雙側(cè)卵巢摘除假手術(shù),手術(shù)組(n=40),手術(shù)組大鼠行雙側(cè)卵巢摘除術(shù) (ovarectomized,OVX),術(shù)后第10d,取尾血測大鼠血清雌二醇水平,按雌激素水平將OVX 大鼠隨機分為5 組,每組8 只,分別為:去卵巢組,己烯雌酚組(DES 0.03 mg/kg)及RES 5、15、45mg/kg 組。DES 組與RES 各組分別灌胃給予相應(yīng)劑量的己烯雌酚與RES,假手術(shù)組和去卵巢組大鼠給予等量溶劑,灌胃劑量為2.0 mL/kg,實驗期為90 d。
以適應(yīng)飼養(yǎng)期大鼠進食量為參考,對實驗大鼠定量給食,每只每天為18g,大鼠每2d 稱體重1 次,稱重前2h 撤食、撤水。實驗第45d 和90d,將動物麻醉后,股動脈取血測定血清總超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量。
(1)體重:稱量法。(2)血清雌二醇:放射免疫法(RIA)測定,試劑盒,購自天津協(xié)和醫(yī)藥科技公司。(3)血清總超氧化物歧化酶 (Superoxide dismutase,SOD):黃嘌呤氧化酶法。(4)血清丙二醛(Malondialdehyde,MDA):硫代巴比妥法。
SOD 與MDA 所用試劑盒購自南京建成生物工程公司,操作均按試劑盒說明書進行。
采用SPSS13.0 統(tǒng)計軟件包建立數(shù)據(jù)庫并進行分析,以(±SD)表示各定量指標的平均值和分散程度,組間比較采用方差分析,兩兩比較采用最小顯著差異法(LSD),前后比較配對t 檢驗,檢驗水準為α=0.05。
由表1 所知,與假手術(shù)組比較,去卵巢大鼠血清雌二醇濃度顯著降低,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。去卵巢大鼠的雌二醇水平組間差異無統(tǒng)計學意義(P >0.05),說明造模成功。實驗0d 和實驗第90d 各組血清E2 濃度比較經(jīng)配對t 檢驗,差異均無統(tǒng)計學意義(P >0.05)。
表1 大鼠血清雌二醇(E2)濃度(pg/mL,±SD)
表1 大鼠血清雌二醇(E2)濃度(pg/mL,±SD)
注:與假手術(shù)組比較,a P<0.05;與模型組比較,b P<0.05。
從表2 可看出,實驗期開始時,各組大鼠體重無統(tǒng)計學差異(P >0.05)。在控制攝食量的情況下,DES組大鼠第90d 的體重和實驗期體重增重均低于假手術(shù)組和模型組,差異有統(tǒng)計學意義(P 均<0.05),45mg/(kg·bw·d)RES 組實驗期增重低于模型組(F=8.746,P=0.047)。在定量給食的情況下,本實驗動物去卵巢模型組和假手術(shù)組增重無統(tǒng)計學差異。
表2 實驗期內(nèi)的大鼠體重及增重(g,±SD)
表2 實驗期內(nèi)的大鼠體重及增重(g,±SD)
注:與假手術(shù)組比較,a P<0.05;與模型組比較,b P<0.05。
實驗第90d 和第1d 各組大鼠體重的前后差異,經(jīng)配對t 檢驗顯示各組大鼠體重在實驗期內(nèi)均有顯著增長(P<0.05)。
由表3 所知,與假手術(shù)組比較,模型組大鼠總SOD活力降低,MDA 含量增加,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。在實驗45d 和90d 時,DES 組和白藜蘆醇各組的總SOD 活力高于模型組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),但均低于假手術(shù)組(P<0.05),去卵巢各組在實驗第90d 時的總SOD 活力顯著低于第45d,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。說明白藜蘆醇和己烯雌酚能提高去卵巢大鼠體內(nèi)的總SOD 活力,但是,隨著實驗時間的延長,己烯雌酚組和白藜蘆醇組大鼠的血清總SOD活力仍有明顯的下降。
DES 組和白藜蘆醇各組血清MDA 含量在實驗45d和90d 時都顯著低于模型組(P<0.05),而與假手術(shù)組無統(tǒng)計學差異(P >0.05),去卵巢各組在實驗第90d 時的MDA 含量顯著高于45 天,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。說明去卵巢可使大鼠血清內(nèi)過氧化產(chǎn)物MDA 增加,給予白藜蘆醇和己烯雌酚后,可使大鼠血清MDA顯著減少,說明白藜蘆醇和己烯雌酚都具有很強的清除過氧化產(chǎn)物的能力,但隨著實驗時間的延長,其作用有所降低。
綜上,白藜蘆醇和己烯雌酚可增強去卵巢大鼠血清總SOD 活力,減少血清MDA 的堆積,從而減輕去卵巢后導致的機體氧化損傷。
表3 大鼠血清總超氧化物歧化酶(總SOD)活力和丙二醛(MDA)含量(±SD)
表3 大鼠血清總超氧化物歧化酶(總SOD)活力和丙二醛(MDA)含量(±SD)
注:與假手術(shù)組比較,a P<0.05;與模型組比較,b P<0.05。NU 為亞硝酸鹽單位。
本實驗發(fā)現(xiàn),在定量給食的情況下,各組大鼠能量攝入水平一致,但與模型組相比,45mg/kg 白藜蘆醇對去卵巢大鼠的體重的增加有明顯的抑制作用。孫延雙等[5]發(fā)現(xiàn),用添加白藜蘆醇的飼料喂養(yǎng),小鼠的肥胖狀態(tài)也得到改善,該文認為白藜蘆醇的作用機制可能通過激活脂肪組織中的sirt-1,進而抑制了PPARγ 和CEBPα的表達實現(xiàn)的,表明作為植物雌激素的白藜蘆醇對減少去卵巢動物的體重增加有有益作用。
SOD 是體內(nèi)重要的抗氧化酶,它的活力高低可間接反應(yīng)機體清除氧自由基能力的大小;MDA 是脂質(zhì)過氧化作用最后的分解產(chǎn)物,其含量的多少可反應(yīng)組織細胞的脂質(zhì)過氧化的速率和強度,間接反映細胞的損傷程度。雌激素作為一種抗氧化物質(zhì),女性絕經(jīng)后,隨著雌激素的降低,其體內(nèi)的抗氧化能力也有明顯的下降,而脂質(zhì)過氧化程度則顯著增加。本次試驗模型組大鼠的SOD 水平明顯低于對照組大鼠,而過氧化產(chǎn)物MDA 濃度則顯著高于對照組,以及各組大鼠實驗末期抗氧化指標和過氧化產(chǎn)物指標較實驗中期均有明顯的差異,均證實了低雌激素狀態(tài)下機體的抗氧化情況的變化。大量的自由基能破壞機體的氧化系統(tǒng)平衡,氧自由基的這些作用均可被機體的抗氧化酶(如SOD)和其他的抗氧化劑所抑制。已有研究證實補充雌激素后,機體抗氧化能力可得到改善[6]。本實驗中0.03mg/(kg·bw·d)己烯雌酚組對改善去卵巢大鼠體內(nèi)的過氧化狀況也具有較好的作用,驗證了早前的研究結(jié)論。
已有研究發(fā)現(xiàn),白藜蘆醇可抑制活性氧的產(chǎn)生,捕捉并清除自由基,保護細胞DNA 及蛋白質(zhì)等大分子免受活性氧損害,具有很強的抗氧化作用[7]。本次實驗則發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇可提高去卵巢大鼠血清總SOD 活力,但尚不能達到正常大鼠的SOD 水平。白藜蘆醇還能減少去卵巢動物的血清MDA 的堆積,從而改善去卵巢后機體抗氧化能力。包括超氧化物歧化酶系統(tǒng)在內(nèi)的體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)很多,鄧祖躍等[8]發(fā)現(xiàn),白藜蘆醇也可通過活化L-Arg-NO 途徑,提高機體的抗氧化能力,從而改善高脂血癥大鼠的脂肪代謝狀態(tài)。另有研究也發(fā)現(xiàn),多酚類化合物可通過抑制eNOS 的解耦聯(lián)過程[9],降低過氧化物水平,從而增強NO 活性,降低氧化損傷程度。我們的另一部分研究也發(fā)現(xiàn),白藜蘆醇可增加去卵巢大鼠血清的NO 及NOS 的濃度[10]。以上均表明作為多酚類化合物的白藜蘆醇,具有很強的抗氧化性,而且抗氧化的作用機制是多方面的。本研究結(jié)果顯示,低雌激素狀態(tài)下,動物體內(nèi)的抗氧化酶SOD 明顯降低,過氧化產(chǎn)物則明顯增加,且隨著時間延長改變更加明顯。植物雌激素白藜蘆醇能提高去卵巢大鼠血清中SOD 活力,減少MDA 含量,改善去卵巢大鼠體內(nèi)的抗氧化能力。
[1]Milewicz A.Menopausal obesity and metabolic syndrome Pol-Senior Study [J].Minerva Endocrinol,2012,37(1):93 -101.
[2]Toth MJ,et al.Immune activation is associated with reduced skeletal muscle mass and physical function in chronic heart failure [J].Int J Cardiol,2006,109:179-187.
[3]Peake J,Della Gatta P,Cameron-Smith D.Aging and its effects on inflammation in skeletal muscle at rest and following exercise-included muscle injury [J].Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol,2010,298:R1485-1495.
[4]黃紀念,孫強,宋國輝,等.超聲提取花生根中白藜蘆醇的工藝研究[J].中國食物與營養(yǎng),2010,10:38-41.
[5]孫延雙,等.白藜蘆醇對KKAy 小鼠體質(zhì)量和脂肪分布的影響及機制[J].食品科學,2011,32(13):289-292.
[6]Akcay T,et al.Effects of hormone replacement therapy on lipid peroxides and oxidation system in postmenopausal women.J Toxicol Environ Health A,2000,14,59(1):1~5.
[7]Lu M,Cai YJ,F(xiàn)ang JG,et al.Efficiency and structure-activity relationship of the antioxidant action of resveratrol and its analogs [J].Pharmazie,2002,57(7):474-478
[8]鄧祖躍,等.白藜蘆醇對高脂血癥大鼠多種抗氧化系統(tǒng)的影響[J].中國藥理學通報,2013,29(1):147-148.
[9]Takaya T,et al .A specific role for eNOS-derived reactive oxygen species in atherosclerosis progression[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2007,27(7):1632-1637.
[10]肖本熙,等.白藜蘆醇對去卵巢大鼠腰椎骨密度和NO、NOS 影響[J].中國公共衛(wèi)生,2014,30(5):632-634.