论文部分内容阅读
血脂异常代谢是引发心脑血管等慢性疾病的重要因素。山西老陈醋中富含多酚类物质具有良好的降血脂、抗氧化等功能。本论文以山西老陈醋中的多酚类物质为研究对象,在细胞和动物水平上全面分析多酚类提取物的降脂效果。通过解析氧化应激、炎性应激和脂质代谢三条不同通路蛋白表达变化以及不同指标间的关联性,多酚提取物对高血脂膳食大鼠肠道菌群结构的影响,来系统解析其降血脂机制。(1)基于树脂分离与分级萃取技术,从山西老陈醋中分离提取得到DPA、DPB、DPC与DPD四组多酚提取物。采用化学检测法对比分析了四组提取物的多酚含量和抗氧化活性,均为DPA>DPC>DPB>DPD。进一步的全二维气质联用技术分析结果显示DPA组中含有2317种化合物,其中多酚类物质有41种,4-羟基苯戊酮、5-乙酰基水杨酸、邻乙氧基苯酚等17种多酚物质是首次在食醋中被发现。(2)构建油酸诱导Hep G2的高脂细胞模型考察了DPA、DPB、DPC多酚提取物的降血脂活性,结果表明其降血脂活性呈现显著差异性,与模型组相比,DPA组细胞上清液中HDL-C提高了65.00%,TC、TG和LDL-C分别降低了24.50%、28.07%和43.86%;DPB和DPC组也呈现出类似的变化趋势,但其不同指标的变化量却显著低于DPA组。此外,DPA组细胞上清液中SOD、GSH分别增加31.84%和35.78%,MDA、NOS指标分别降低42.50%和14.79%,MCP-1、IL-1β、IL-6和TNF-α指标分别降低28.10%、44.20%、12.14%和55.22%,表明DPA组表现出了更好的抗氧化、抗炎及降脂活性。(3)荧光显微镜观察和流式细胞仪定量分析发现DPA高剂量组较模型组的蓝色荧光强度由561.15%±32.17%下降至118.85%±17.42%,变化显著,下降了372.15%,红绿荧光强度比值从60.29%±5.01%提高到144.34%±11.23%,增幅达143.69%,细胞凋亡率从51.11%±3.34%降低至40.92%±2.51%,减小了19.96%,结合油红O染色后细胞周围脂质沉积明显减少的结果,表明DPA针对细胞核的化学性损伤可发挥较强的修复作用,并通过显著抑制细胞内线粒体膜电位下降,降低细胞凋亡率,达到降低细胞脂质沉积的效果。同时,Western blot实验结果显示,高浓度DPA可分别提高脂质代谢过程中PPARα、LXRα、NQO1等关键蛋白的表达量。(4)通过构建高脂膳食大鼠高血脂症动物模型考察了DPA在动物体内的降血脂活性,结果显示DPA高剂量组与模型组相比大鼠体重显著降低了8.38%,血清中HDL-C、SOD和GSH-Px含量显著增加,TC、TG、LDL-C、MDA、、IL2、IL6、IL12和TNF-α等含量显著下降,肝肾切片也表征出DPA对机体肝细胞、肾细胞等具有良好恢复作用。表明DPA可降低高血脂症大鼠体重,改善高血脂症大鼠血清中生化指标、降低氧化抗氧化平衡和炎症指标发挥良好的降血脂效果。Western blot检测结果表明DPA通过上调下游靶蛋白NQO1和GCLM的表达激活Nrf2介导的抗氧化信号通路,提高大鼠肝脏的抗氧化能力;DPA通过下调NF-κB和Iκ-Bα来降低NF-κB和Iκ-Bα的异常磷酸化水平,提高大鼠肝脏的抗炎能力。DPA通过上调脂质代谢通路中PPARα、LXRα和ABCA1增强大鼠脂质代谢能力;即DPA主要通过下调、上调机体氧化应激、脂质代谢与炎性应激等通路以发挥降血脂机制。(5)比较分析了不同高脂膳食剂量大鼠肠道菌群的异同性。结果发现DPA高剂量组ACE、Chao1和Shannon指数较模型组分别增加了30.21%、15.90%和50.41%,Simpson指数减少了12.77%,提示肠道菌群的多样性和丰度增加;在门水平Firmicutes相对丰度下降了6.68%,Bacteroidetes相对丰度上升了28.80%,F/B比值降低了37.24%,与空白组水平接近。在属水平,Lactobacillus、Akkermansia、Roseburia等有益菌的丰度有所增加,而Bacteroides、Desulfovibrio等有害菌的丰度相对降低,表明DPA对高血脂症大鼠肠道菌群的结构具有显著影响,可有效恢复高血脂症大鼠的肠道菌群组成。(6)构建了LPS诱导的RAW264.7细胞炎性模型,考察了DPA对炎性细胞形态和生理变化的影响,DPA可显著恢复由LPS诱导导致的细胞形态异常变化并减少细胞凋亡,蓝色荧光强度下降170.14%,红/绿荧光比值增加76.85%,细胞凋亡率降低29.20%;同时细胞上清液中IL-1β、IL-6、IL-18、MCP-1和NO等指标含量呈现不同程度的下降趋势。Western blot结果显示,DPA可显著下调与炎性应激相关的P38、JNK、i NOS和COX-2关键蛋白表达量,其分别下调了67.65%、59.41%、44.44%和20.25%,表明DPA通过下调炎性应激通路,以减轻炎症反应,使其恢复至正常水平。(7)通过LPS诱导动物模型,全面分析了DPA对小鼠氧化应激、炎性应激、脂质代谢的影响,DPA可显著增加机体血清中CAT、GSH-Px、SOD(氧化应激),IL-10、Ig A、Ig G(炎性应激),和HDL-C(脂质代谢)水平,降低Ig M、IL-1β、IL-6、TNF-α(炎性应激),AKP、ALT、AST、COX-2、CRP、MDA、NOS、NO(氧化应激),TC、TG和LDL-C(脂质代谢)水平;同时,不同通路相应蛋白的Western blot结果也显示出类似结果,即DPA通过缓解机体异常炎性应激状态,减轻氧化应激程度,以改善血脂异常代谢。通过不同指标间的关联性分析和第三章研究得出的结论,提出山西老陈醋中多酚类提取物DPA的降血脂机制:DPA抑制NF-κB信号通路,NF-κB和Iκ-Bα蛋白的表达出现下调,导致炎性因子如TNF-α表达量减少,炎性因子含量的降低减少了对氧化应激机制的触发,激活了Nrf2介导的抗氧化信号通路,下游靶蛋白NQO1和GCLM的表达出现上调,引起细胞上清液中GSH-Px和SOD等含量的增加、ROS含量减少,激活了PPARα-LXRα-ABCA1信号通路,TC、TG和LDL-C的含量减少、HDL-C含量增加,达到降血脂的目的。