槲皮素调节谷胱甘肽代谢的信号转导途径研究

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目的:  通过体外动物实验,从 Keap1-Nrf2-ARE信号转导通路的角度探讨槲皮素(quercetin)对大鼠体内谷胱甘肽含量的影响,尤其是不同浓度槲皮素对谷胱甘肽代谢中的主要酶活性及基因水平,以及Keap1-Nrf2-ARE信号转导途径重要分子的的影响。全方位、多靶点地探讨槲皮素调节GSH代谢的信号转导机制。  方法:  以AIN-93饲料,在此基础上分别添加0.005%、0.05%和0.5%槲皮素喂养大鼠6周后,采用试剂盒测定大鼠血清中还原型谷胱甘肽(reduced glutathione, GSH)、氧化型谷胱甘肽(oxidated glutathione,GSSG)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST),丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)活性。使用试剂盒测定肝组织GSH和GSSG含量,GST、GR和GSH-Px酶活性。采用RT-PCR法测定肝组织GST、GSH-Px、GR、γ-谷胱酰半胱氨酸合成酶(gamma-glutamylcysteine synthetase, GCS)mRNA表达水平,。采用 Westerbolt法测定肝组织细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK1/2)、磷酸化ERK1/2(p-ERK1/2)、c-jun氨基末端激酶(c-jun N-terminal knase,JNK)、磷酸化JNK(p-JNK)、p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase,p38)、磷酸化P38(p-p38)、(Kelch-like ECH-associated protein1,Keap1)核因子E2相关因子(nuclear factor erythroid2-related factor2, Nrf2)蛋白表达水平。  结果:  1.各组大鼠体重增长量和每日平均摄食量均无统计学差别(P>0.05)。与对照组比,各实验组大鼠ALT、AST活性差异无统计学意义(P>0.05)。  2.与对照组相比,0.05%、0.5%槲皮素组大鼠血清GSH含量显著降低,而MDA含量和GSH-Px的活性显著增高(P<0.05)  3.在大鼠肝脏中,与对照组相比,0.05%和0.5%槲皮素组 GSH含量显著降低(P<0.05),0.05%和0.5%槲皮素组中的GR活性显著降低(P<0.05),与0.005%槲皮素组相比,0.05%槲皮素组和0.5%槲皮素组的GR活性显著降低(P<0.05)。与对照组相比,0.005%、0.05%和0.5%槲皮素组GST活性显著增高(P<0.05)。4.与对照组相比,0.005%槲皮素组 GST基因表达上调而 GCL基因表达下调,0.05%槲皮素组GR基因表达下调,0.5%槲皮素组GST、GCL和GR基因表达下调(P<0.05)。  5.与对照组相比,0.005%槲皮素组p-ERK蛋白表达增加,0.05%槲皮素组Keap1、p-JNK和p-ERK蛋白表达增加,0.5%槲皮素组p-ERK和p-p38蛋白表达增加而Nrf2蛋白表达降低(P<0.05)。  结论:  1.0.5%槲皮素未造成大鼠肝功能明显损伤  2.一定剂量槲皮素可以降低血中GSH的含量,并产生促氧化作用。  3.0.5%槲皮素通过抑制GR活性并下调GR和GCL mRNA水平,使GSH含量显著降低。  4.0.005%槲皮素使肝脏GST活性增加,并上调GST mRNA水平,0.5%槲皮素使肝脏 GST活性增加,但是使 GST mRNA水平下调,说明0.5%槲皮素可能使mRNA翻译效率增加。  5.0.5%槲皮素可能通过诱导 ERK和p38的磷酸化并使 Nrf2表达减少从而调节GSH代谢相关酶。
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