阿魏酸類似物對(duì)強(qiáng)的松誘導(dǎo)的小鼠氧化應(yīng)激的影響

劉子微，朱建津,*，陳巍文，李浙烽

（1.江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇 無錫 214122；2.杭州康德權(quán)飼料有限公司，浙江 杭州 311107）

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的壓力越來越大，近年來，由壓力過度導(dǎo)致的應(yīng)激性疾病越來越受到重視。過度的應(yīng)激會(huì)通過下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)（hypothalamicpituitary-adrenal，HPA）軸分泌大量糖皮質(zhì)激素而使機(jī)體的功能紊亂，同時(shí)產(chǎn)生大量活性氧自由基（reactive oxygen species，ROS）[1]。當(dāng)體內(nèi)生成的ROS超過機(jī)體抗氧化防御系統(tǒng)的清除能力時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)氧化應(yīng)激，長(zhǎng)期的氧化應(yīng)激會(huì)使抗氧化防御功能衰減[2]。研究已證明抗氧化劑的攝入可以減緩氧化應(yīng)激帶來的危害[3]。

阿魏酸、姜黃素和谷維素這3 種天然提取物在抗氧化方面的作用已有報(bào)道，研究表明，它們的抗氧化能力主要?dú)w因于其清除自由基的能力，同時(shí)它們還能增強(qiáng)抗氧化酶活性來實(shí)現(xiàn)其抗氧化功能[4-6]。同時(shí)，在阿魏酸分子結(jié)構(gòu)中，由于其自身存在親水性的羥基與羧基，并且烷烴鏈相對(duì)較短，使其脂溶性較低，而姜黃素和谷維素雖然都有與阿魏酸相似的結(jié)構(gòu)，但其都具有很好的脂溶性。這3 種物質(zhì)的抗氧化能力是否會(huì)因此存在差異值得深入探討。輔酶Q10也是一種常見的抗氧化劑，研究表明，外源性補(bǔ)充輔酶Q10可顯著降低細(xì)胞的氧化應(yīng)激水平[7-8]。

線粒體是ROS產(chǎn)生的主要場(chǎng)所[9]，過量的自由基又會(huì)攻擊線粒體電子傳遞鏈，進(jìn)而導(dǎo)致線粒體功能異常。線粒體功能障礙與心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病等多種疾病有關(guān)[10]。目前，線粒體已成為治療疾病的一個(gè)新靶點(diǎn)[11]?？寡趸瘎┤绻梢赃M(jìn)入線粒體，就可以從源頭上清除ROS，減少氧化應(yīng)激帶來的傷害。由于線粒體膜是磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)，所以可以推測(cè)，脂溶性強(qiáng)的物質(zhì)更容易進(jìn)入線粒體。本研究初步探討了是否是阿魏酸、姜黃素和谷維素的脂溶性不同導(dǎo)致了這3 種物質(zhì)抗氧化效果存在差異。

強(qiáng)的松是一種糖皮質(zhì)激素，大劑量注射可使小鼠HPA軸激素分泌紊亂，從而引起體內(nèi)應(yīng)激[12-13]。因此本實(shí)驗(yàn)以強(qiáng)的松誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激小鼠作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在日糧中添加阿魏酸、姜黃素和谷維素，并且以輔酶Q10作為陽性對(duì)照，來研究其在小鼠體內(nèi)起到抗應(yīng)激、抗氧化和改善線粒體能量代謝的作用，為阿魏酸、姜黃素和谷維素在抗氧化方面的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物、材料與試劑

90 只7 周齡SPF級(jí)別ICR雄性小鼠，初始體質(zhì)量為（30.29±0.92）g，生產(chǎn)許可證號(hào)：SCXK（滬）2018-0003，購自上海斯萊克生物科技有限公司。

阿魏酸 江蘇采薇生物技術(shù)有限公司；姜黃素廣州東姿生物科技有限公司；谷維素 山西中諾生物科技有限公司；輔酶Q10 浙江新和成股份有限公司；強(qiáng)的松 上海阿拉丁生化科技股份有限公司；小鼠促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素（corticotropin-releasing hormone，CRH）、小鼠促腎上腺皮質(zhì)激素（adrenocorticotropic hormone，ACTH）、小鼠皮質(zhì)酮（corticosterone，CORT）、小鼠乙酰輔酶A酶聯(lián)免疫吸附檢測(cè)試劑盒廈門慧嘉生物科技有限公司；過氧化氫酶（catalase，C AT）試劑盒、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）試劑盒、Mn-SOD試劑盒、丙二醛（malondialdehyde，MDA）試劑盒 南京建成生物工程研究所；總蛋白定量試劑盒、線粒體提取試劑盒、線粒體膜電位、NAD+/NADH檢測(cè) 上海碧云天生物技術(shù)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

5804R臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) 德國(guó)Eppendorf公司；電熱壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫(yī)療儀器儀表廠；多功能酶標(biāo)儀 賽默飛世爾科技（中國(guó)）有限公司；R686VLT超低溫冷凍冰箱 美國(guó)Invetro公司；AB204-N電子天平、320 pH計(jì) 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；XB70制冰機(jī) 美國(guó)GRANT公司；恒溫水浴鍋上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 動(dòng)物分組與飼養(yǎng)

將90 只7 周齡雄性ICR小鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)一周后隨機(jī)分為6 組：正常組、模型組、阿魏酸組、姜黃素組、谷維素組和陽性對(duì)照（輔酶Q10）組，每組15 只。隨即，正常組肌肉每3 d注射一次生理鹽水，其他組注射40 mg/kgmb強(qiáng)的松進(jìn)行造模。正常組和模型組飼喂正常飼料，其他4 組每千克飼料中分別添加了40 mg的阿魏酸、姜黃素、谷維素和輔酶Q10。注射時(shí)間和飼養(yǎng)時(shí)間均為8 周。

1.3.2 糖水消耗實(shí)驗(yàn)

造模第6周進(jìn)行糖水實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)前48 h，給小鼠雙瓶飲水，一瓶為質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的蔗糖溶液，另一瓶為普通飲用水。24 h后，將小鼠禁水禁食24 h，之后再次給予小鼠雙瓶飲水，記錄水瓶質(zhì)量，1 h后，通過稱量飲水瓶的質(zhì)量計(jì)算小鼠蔗糖溶液及普通飲用水的消耗量。小鼠對(duì)糖水的偏好程度按下式計(jì)算。

1.3.3 強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)

造模第7周進(jìn)行糖強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)：將小鼠放入一個(gè)不透明的圓桶（高30 cm、直徑50 cm）中，水深約10 cm，水溫（25±1）℃，每次1 只小鼠。讓小鼠在桶中游泳6 min，記錄后4 min內(nèi)小鼠的累計(jì)絕望狀態(tài)（停止掙扎、僅露出鼻孔呼吸、處于漂浮狀態(tài)）時(shí)間。

1.3.4 樣品采集和測(cè)定

小鼠飼養(yǎng)8 周后，眼球取血入抗凝采血管中，4 ℃、4 000 r/min離心10 min，取上層血漿，－80 ℃保存待測(cè)。取肝臟、心臟、腿部肌肉、下丘腦和垂體加入預(yù)冷的生理鹽水，勻漿制得100 g/L組織勻漿，4 000 r/min離心10 min后取上清液，用于氧化還原指標(biāo)及蛋白質(zhì)含量測(cè)定。其余組織液氮速凍后保存于－80 ℃待測(cè)。心臟、肝臟、腿部肌肉取出后立即稱取100 mg于離心管中，冰浴上用磷酸鹽緩沖液洗滌后剪碎，2 h內(nèi)進(jìn)行線粒體提取，加入40 μL線粒體存儲(chǔ)液重懸后，測(cè)定蛋白質(zhì)量濃度和抗氧化指標(biāo)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 22.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布分析和方差分析，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，顯著水平為P＜0.05，極顯著水平為P＜0.01，采用GraphPad Prism 8.01軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 阿魏酸類似物對(duì)強(qiáng)的松誘導(dǎo)氧化應(yīng)激小鼠體質(zhì)量和行為的影響

表1 阿魏酸類似物對(duì)小鼠體質(zhì)量的影響（n＝10）Table 1 Effects of ferulic acid analogs on body mass of mice (n= 10)

由表1可知，正常組小鼠體質(zhì)量隨時(shí)間延長(zhǎng)而增長(zhǎng)，而其余各組前期體質(zhì)量下降，且與正常組有顯著性差異（P＜0.05），而造模一周后，體質(zhì)量有所回升，之后則呈波動(dòng)變化。其中，輔酶Q10組小鼠體質(zhì)量在后期較初始體質(zhì)量有所回升，而模型組和阿魏酸組體質(zhì)量總體有所下降，姜黃素組和谷維素組波動(dòng)較為平緩。體質(zhì)量與能量代謝相關(guān)，體質(zhì)量變化結(jié)果表明，氧化應(yīng)激短期會(huì)造成小鼠體質(zhì)量持續(xù)降低，到后期體質(zhì)量呈波動(dòng)變化。輔酶Q10能夠在一定程度上緩解氧化應(yīng)激小鼠體質(zhì)量的降低，姜黃素和谷維素較模型組來說，也有一定的作用，但是作用不明顯。阿魏酸對(duì)此沒有明顯影響。

表2 阿魏酸類似物對(duì)小鼠糖水偏好程度的影響Table 2 Effects of ferulic acid analogs on sucrose preference in mice

由表2可知，模型組糖水偏好程度顯著低于正常組（P＜0.05），阿魏酸組接近于模型組，與正常組有顯著差異（P＜0.05）；與模型組相比，谷維素組和姜黃素組有所提高，但差異不顯著（P＞0.05）；輔酶Q10組與正常組最接近，且與模型組有顯著差異（P＜0.05）。糖水的偏好程度可以用來反映應(yīng)激造成小鼠的抑郁程度[14]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)激使小鼠的糖水偏好程度降低，4 種抗氧化劑對(duì)提高小鼠糖水偏好程度效果：阿魏酸組＜姜黃素組＜谷維素組＜輔酶Q10組。這說明阿魏酸沒有逆轉(zhuǎn)小鼠的應(yīng)激狀態(tài)；姜黃素和谷維素對(duì)逆轉(zhuǎn)小鼠應(yīng)激有幫助，但是效果不顯著；輔酶Q10對(duì)小鼠應(yīng)激狀態(tài)有顯著改善效果。

表3 阿魏酸類似物對(duì)小鼠強(qiáng)迫游泳絕望狀態(tài)時(shí)間的影響Table 3 Effects of ferulic acid analogs on cumulative desperation time in mice during forced swimming experiment

由表3可知，模型組小鼠絕望狀態(tài)時(shí)間顯著長(zhǎng)于正常組（P＜0.05），姜黃素組、谷維素組和輔酶Q10組絕望狀態(tài)時(shí)間顯著短于模型組（P＜0.05），姜黃素組與正常組最接近，阿魏酸組較模型組也有降低，但差異不顯著（P＞0.05）。小鼠強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)中的絕望狀態(tài)時(shí)間反映了小鼠受應(yīng)激的程度[15]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，4 種抗氧化劑縮短小鼠絕望狀態(tài)時(shí)間的效果依次為阿魏酸組＜谷維素組＜輔酶Q10組＜姜黃素組。并且姜黃素、谷維素和輔酶Q10對(duì)改善小鼠應(yīng)激狀態(tài)有顯著作用，阿魏酸沒有逆轉(zhuǎn)小鼠的應(yīng)激狀態(tài)，其中姜黃素的效果最好。

2.2 阿魏酸類似物對(duì)強(qiáng)的松誘導(dǎo)氧化應(yīng)激小鼠相關(guān)應(yīng)激指標(biāo)的影響

由圖1可知，模型組下丘腦CRH、垂體ACTH和血漿CORT含量顯著高于正常組（P＜0.05）。阿魏酸組小鼠下丘腦CRH和垂體ACTH含量顯著低于模型組（P＜0.05）。姜黃素組、谷維素組和輔酶Q10組顯著低于模型組（P＜0.05）。谷維素組和輔酶Q10小鼠血漿CORT含量顯著低于模型組（P＜0.05），阿魏酸組和姜黃素組血漿CORT較模型組有所降低，但無顯著差異（P＞0.05）。應(yīng)激會(huì)使HPA軸被激活，小鼠體內(nèi)CRH、ACTH和CORT分泌增加[16]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，阿魏酸、姜黃素、谷維素和輔酶Q10都能夠顯著降低小鼠應(yīng)激狀態(tài)下下丘腦CRH和ACTH的含量。谷維素和輔酶Q10顯著降低小鼠血漿CORT的含量。并且它們的作用效果依次為阿魏酸組＜姜黃素組＜谷維素組＜輔酶Q10組。

圖1 阿魏酸類似物對(duì)強(qiáng)的松誘導(dǎo)氧化應(yīng)激小鼠HPA軸激素的影響Fig.1 Effects of ferulic acid analogues on hypothalamic-pituitary-adrenal axis hormones in mice with prednisone-induced oxidative stress

2.3 阿魏酸類似物對(duì)強(qiáng)的松誘導(dǎo)氧化應(yīng)激小鼠體內(nèi)氧化還原狀態(tài)的影響

圖2 阿魏酸類似物對(duì)強(qiáng)的松誘導(dǎo)氧化應(yīng)激小鼠體內(nèi)CAT活力的影響Fig.2 Effects of ferulic acid analogues on CAT activity in mice with prednisone-induced oxidative stress

由圖2可知，模型組小鼠體內(nèi)CAT活力顯著低于正常組。谷維素組和輔酶Q10組血漿CAT活力顯著高于模型組（P＜0.05），阿魏酸組和姜黃素組也高于模型組，但無顯著差異（P＞0.05）。谷維素組和輔酶Q10組肝臟和肌肉CAT活力顯著高于模型組（P＜0.05）。阿魏酸組和姜黃素組肌肉、肝臟CAT活力較模型組高，但無顯著差異（P＞0.05）。模型組肝臟CAT活力顯著低于輔酶Q10組（P＜0.05），阿魏酸組、姜黃素組和谷維素組與模型組比有所提高，但無顯著差異（P＞0.05）。CAT能夠催化體內(nèi)過氧化氫分解成氧和水的酶，來減輕過氧化氫帶來的傷害[17]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氧化應(yīng)激使小鼠體內(nèi)CAT活力降低，這4 種抗氧化物質(zhì)均能夠改善此現(xiàn)象，但效果也存在差異：阿魏酸＜姜黃素＜谷維素＜輔酶Q10。綜合來說，輔酶Q10提高CAT活力效果最顯著。

圖3 阿魏酸類似物對(duì)強(qiáng)的松誘導(dǎo)氧化應(yīng)激小鼠體內(nèi)MDA含量的影響Fig.3 Effects of ferulic acid analogues on MDA contents in mice with prednisone-induced oxidative stress

由圖3可知，模型組小鼠體內(nèi)MDA含量顯著高于正常組。正常組血漿MDA含量顯著低于阿魏酸組和姜黃素組（P＜0.05）。輔酶Q10組心臟MDA含量顯著低于模型組（P＜0.05），阿魏酸、姜黃素和谷維素組相比模型組有所減少，但總體無顯著差異（P＞0.05）。模型組肌肉MDA含量顯著高于姜黃素組、谷維素組和輔酶Q10組（P＜0.0 5），阿魏酸組與模型組無顯著差異（P＞0.05）。谷維素組和輔酶Q10組肝臟MDA含量顯著低于模型組（P＜0.05），阿魏酸組和姜黃素組較模型組有所減少，但無顯著差異（P＞0.05）。MDA是脂質(zhì)過氧化物代謝過程中形成的小分子產(chǎn)物，MDA含量可以用來衡量脂質(zhì)過氧化的程度[18]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氧化應(yīng)激會(huì)造成體內(nèi)MDA含量增加，綜合來看，輔酶Q10對(duì)此改善作用最明顯，谷維素改善作用接近于輔酶Q10，阿魏酸和姜黃素也有一定的作用，但是效果不顯著。

圖4 阿魏酸類似物對(duì)強(qiáng)的松誘導(dǎo)氧化應(yīng)激小鼠組織總SOD活力的影響Fig.4 Effects of ferulic acid analogues on total SOD activity in tissues of mice with prednisone-induced oxidative stress

由圖4可知，模型組小鼠體內(nèi)SOD活力顯著低于正常組。阿魏酸、姜黃素、谷維素和輔酶Q10組心臟和肌肉總SOD活力顯著高于模型組（P＜0.05）。模型組肝臟總SOD活力顯著低于谷維素組和輔酶Q10組（P＜0.05），阿魏酸組和姜黃素組相比模型組有所提高，但差異不顯著（P＞0.05）。SOD活力反映了組織細(xì)胞清除超氧陰離子自由基的能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氧化應(yīng)激時(shí)小鼠SOD活力降低，谷維素和輔酶Q10能夠顯著提高總SOD活力，阿魏酸和姜黃素在心臟和肌肉組織中提高SOD活力效果不明顯。

2.4 阿魏酸類似物對(duì)強(qiáng)的松誘導(dǎo)氧化應(yīng)激小鼠線粒體內(nèi)氧化還原狀態(tài)的影響

圖5 阿魏酸類似物對(duì)強(qiáng)的松誘導(dǎo)氧化應(yīng)激小鼠線粒體Mn-SOD活力的影響Fig.5 Effects of ferulic acid analogues on mitochondrial Mn-SOD activity in mice with prednisone-induced oxidative stress

由圖5可知，模型組小鼠線粒體Mn-SOD活力顯著低于正常組。阿魏酸、姜黃素、谷維素和輔酶Q10組心臟和肌肉Mn-SOD活力顯著低于正常組（P＜0.05），相比模型組有所提高，但差異不顯著（P＞0.05）。谷維素組和輔酶Q10組肝臟線粒體Mn-SOD活力顯著高于模型組（P＜0.05），阿魏酸組和姜黃素組高于模型組，但無顯著差異（P＞0.05）。真核細(xì)胞SOD包含Cu/Zn-SOD、Mn-SOD，其中Mn-SOD主要存在于線粒體中，所以Mn-SOD更能體現(xiàn)線粒體的超氧陰離子自由基清除能力[19]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氧化應(yīng)激時(shí)小鼠線粒體Mn-SOD活力降低，但是阿魏酸和姜黃素對(duì)提高M(jìn)n-SOD活力沒有明顯效果，谷維素和輔酶Q10明顯提高了肝臟線粒體Mn-SOD活力。

圖6 阿魏酸類似物對(duì)強(qiáng)的松誘導(dǎo)氧化應(yīng)激小鼠組織線粒體膜電位的影響Fig.6 Effects of ferulic acid analogues on mitochondrial membrane potential in mice with prednisone-induced oxidative stress

由圖6可知，模型組小鼠線粒體膜電位顯著小于正常組（P＜0.05）。姜黃素組、谷維素組和輔酶Q10組心臟膜電位顯著大于模型組（P＜0.05），阿魏酸組與模型組相比有所提高但無顯著差異（P＞0.05）。肌肉線粒體膜電位依次為阿魏酸組＜姜黃素組＜谷維素組＜輔酶Q10組，其與正常組和模型組都沒有顯著差異（P＞0.05）。阿魏酸組和姜黃素組肝臟線粒體膜電位高于模型組，但無顯著差異（P＞0.05）；模型組顯著低于谷維素組和輔酶Q10組（P＜0.05）。線粒體氧化磷酸化過程形成的膜電位，對(duì)維持線粒體內(nèi)外物質(zhì)交換具有重要意義，被用來評(píng)價(jià)線粒體功能[20]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：氧化應(yīng)激使線粒體膜電位降低。谷維素和輔酶Q10對(duì)提高線粒體膜電位效果比較明顯，阿魏酸和姜黃素的效果不明顯。

圖7 阿魏酸類似物對(duì)強(qiáng)的松誘導(dǎo)氧化應(yīng)激小鼠線粒體內(nèi)NADH和NAD+比值的影響Fig.7 Effects of ferulic acid analogues on mitochondrial NADH/NAD+ratio in mice with prednisone-induced oxidative stress

由圖7可知，模型組線粒體NADH/NAD+顯著小于正常組。輔酶Q10組心臟和肝臟線粒體NADH/NAD+顯著大于模型組（P＜0.05），阿魏酸、姜黃素和谷維素組較模型組有所提高，但無顯著差異（P＞0.05）。阿魏酸、姜黃素、谷維素和輔酶Q10肌肉線粒體NADH/NAD+都高于模型組，但與模型組和正常組均無顯著差異。當(dāng)線粒體功能受損時(shí)，能量供給不足，NADH過量且NAD+缺乏[21]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，輔酶Q10對(duì)提高心臟和肝臟NADH/NAD+比值有一定的效果，其他3 種物質(zhì)對(duì)提高線粒體NADH/NAD+比值作用不顯著。

圖8 阿魏酸類似物對(duì)強(qiáng)的松誘導(dǎo)氧化應(yīng)激小鼠線粒體內(nèi)乙酰輔酶A含量的影響Fig.8 Effects of ferulic acid analogues on mitochondrial acetyl-CoA content in mice with prednisone-induced oxidative stress

由圖8可知，模型組小鼠線粒體內(nèi)乙酰輔酶A含量顯著小于正常組（P＜0.05）。姜黃素組、谷維素組和輔酶Q10組心臟線粒體乙酰輔酶A含量顯著高于模型組（P＜0.05），阿魏酸組較模型組有所提高，但無顯著差異（P＞0.05）。輔酶Q10組肌肉線粒體乙酰輔酶A含量顯著大于模型組（P＜0.05），阿魏酸組、姜黃素組和谷維素組與模型組相比有所提高但無顯著差異（P＞0.05）。模型組肝臟線粒體內(nèi)乙酰輔酶A含量顯著低于谷維素組和輔酶Q10組（P＜0.05），阿魏酸組和姜黃素組高于模型組，但無顯著差異（P＞0.05）。乙酰輔酶A是能量代謝重要中間產(chǎn)物，是衡量線粒體功能的重要指標(biāo)[22]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：氧化應(yīng)激使線粒體內(nèi)乙酰輔酶A含量降低，谷維素對(duì)此有一定的改善作用，輔酶Q10提高乙酰輔酶A含量效果顯著，而阿魏酸和姜黃素有一定的作用，但效果不顯著。

3 討 論

當(dāng)機(jī)體受到應(yīng)激時(shí)，糖皮質(zhì)激素大量分泌，代謝發(fā)生異常而產(chǎn)生大量的ROS，若抗氧化物質(zhì)不足，則會(huì)導(dǎo)致促氧化劑與抗氧化劑之間失衡，使機(jī)體處于氧化應(yīng)激狀態(tài)[23]。氧化應(yīng)激會(huì)破壞生物大分子的結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步引起細(xì)胞凋亡和組織損傷，這與很多病理過程相關(guān)[24-25]。有研究表明，抗氧化劑的補(bǔ)充可以幫助一些疾病的治療[26-28]。

長(zhǎng)期處在應(yīng)激狀態(tài)下或應(yīng)激過于強(qiáng)烈則會(huì)造成抑郁，本研究采用強(qiáng)迫游泳和糖水偏好程度兩個(gè)行為學(xué)實(shí)驗(yàn)來判斷小鼠的抑郁程度。結(jié)果表明，阿魏酸類似物和輔酶Q10能夠緩解應(yīng)激造成的小鼠抑郁程度。謝偉彬[29]和史楠楠[30]等的研究已證明，阿魏酸和姜黃素提高了抑郁模型大鼠的糖水偏好程度并縮短了強(qiáng)迫游泳的絕望狀態(tài)時(shí)間，與本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果一致。

SOD和CAT等抗氧化酶是防御ROS的第一道防線，其活性有助于對(duì)抗ROS對(duì)細(xì)胞的攻擊。He Huijun等[31]發(fā)現(xiàn)，體內(nèi)的抗氧化酶受氧化應(yīng)激的影響，含量會(huì)大幅下降，進(jìn)而導(dǎo)致器官功能的衰退。Vnukov等[32]發(fā)現(xiàn)，氧化應(yīng)激會(huì)加大脂質(zhì)過氧化程度產(chǎn)生大量MDA。本研究中，氧化應(yīng)激模型組小鼠體內(nèi)抗氧化酶活力下降且過氧化物含量增加，與前人研究結(jié)果一致。在代謝過程中，自由基的堆積是一種正?，F(xiàn)象，研究發(fā)現(xiàn)，若充分地補(bǔ)充外源性抗氧化劑，就能提升體內(nèi)SOD、CAT等抗氧化酶的活力，從而有效抑制自由基過量造成的氧化損傷[33-34]。本研究中阿魏酸類似物和輔酶Q10對(duì)提高抗氧化物酶的活力也有相同的作用。

線粒體是機(jī)體進(jìn)行能量代謝的主要部位，同時(shí)也是ROS的產(chǎn)生和攻擊的主要靶點(diǎn)。很多原因會(huì)導(dǎo)致線粒體功能失衡，如疾病、衰老、基因突變等[35-36]。Requardt等[37]發(fā)現(xiàn)，氧化應(yīng)激對(duì)線粒體主要表現(xiàn)為線粒體膜電位降低，氧化磷酸化等能量代謝過程受損。NADH和NAD+的氧化還原狀態(tài)和乙酰輔酶A的產(chǎn)生是線粒體氧化磷酸化的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)[38]。研究表明，細(xì)胞線粒體氧化損傷使電子呼吸鏈?zhǔn)艿揭种疲@著減少了NADH/NAD+比值，降低乙酰輔酶A水平[39-40]。本研究中氧化應(yīng)激使小鼠線粒體氧化磷酸化過程受損，而阿魏酸類似物和輔酶Q10的攝入提高了NADH/NAD+的比值和乙酰輔酶A的含量，改善了這一現(xiàn)象。在真核細(xì)胞的線粒體中，SOD的主要存在類型是Mn-SOD，所以常用Mn-SOD的活力來反映線粒體的超氧陰離子自由基清除能力。Cao Yang等[41]的研究表明，Mn-SOD含量的提高可以保護(hù)線粒體結(jié)構(gòu)完整。本研究中，阿魏酸等抗氧化物質(zhì)的攝入提高了線粒體內(nèi)Mn-SOD的含量，并且改善了線粒體的能量代謝受損的情況，這與已有研究對(duì)Mn-SOD與線粒體關(guān)系的觀點(diǎn)一致。由于線粒體是ROS產(chǎn)生的源頭，抗氧化劑提高了線粒體內(nèi)抗氧化酶的活力和改善線粒體能量代謝功能，進(jìn)而減輕了氧化應(yīng)激對(duì)機(jī)體組織器官的危害。

本研究中，阿魏酸等抗氧化劑的補(bǔ)充改善了氧化應(yīng)激造成的體內(nèi)抗氧化物酶活力降低和線粒體能量代謝功能失衡等現(xiàn)象，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)不同的物質(zhì)的抗氧化和對(duì)線粒體的保護(hù)作用有差異。在本實(shí)驗(yàn)條件下，脂溶性強(qiáng)的物質(zhì)，如谷維素和輔酶Q10，其對(duì)線粒體的保護(hù)作用相比水溶性物質(zhì)阿魏酸和脂溶性較低物質(zhì)姜黃素強(qiáng)。但是，目前沒有直接證據(jù)證明其是否進(jìn)入線粒體，還有待后續(xù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行討論。

綜上所述，阿魏酸、姜黃素和谷維素對(duì)強(qiáng)的松誘導(dǎo)的小鼠氧化應(yīng)激狀態(tài)有一定的改善作用，但是不同的抗氧化劑的抗氧化效果不盡相同，本研究表明，3 種物質(zhì)的抗氧化效果依次為阿魏酸＜姜黃素＜谷維素，其中谷維素比阿魏酸和姜黃素的效果要強(qiáng)，輔酶Q10 作為陽性對(duì)照，抗氧化效果最好，谷維素的效果接近輔酶Q10。此差異是否與其脂溶性以及是否進(jìn)入線粒體發(fā)揮作用有關(guān)聯(lián)還需要進(jìn)一步研究。