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目的:槲皮素-7-硫酸酯钠是通过磺化反应人工半合成的水溶性槲皮素衍生物,我们的前期研究证实其体外有较强的抗氧化活性并对DNA氧化损伤有保护作用,本文进一步研究其体内外抗氧化活性及对前成骨细胞MC3T3-E1细胞增殖分化的作用,为其将来药用提供理论及实验依据。
方法:⑴不同浓度的槲皮素-7-硫酸酯钠(Sodium quercetin-7-mono-sulfate,SQMS)组(0.1 mmol/L、0.25 mmol/L、0.5 mmol/L)和维生素C(Vitamin C,VC)(0.25 mmol/L)对小鼠体外肝匀浆抗氧化的检测,用试剂盒总抗氧化能力(Total antioxidantcapacity, T-AOC)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)进行相应指标的测试。⑵不同剂量的SQMS组(10 mg/kg、20 mg/kg、40 mg/kg)和VC组(200 mg/kg)对小鼠连续灌胃6d,取血清、肝组织匀浆和心脏匀浆进行体内抗氧化的测试,用试剂盒SOD、MDA进行相应指标的检测。⑶槲皮素-7-硫酸酯钠对小鼠前成骨细胞株MC3T3-E1增殖的作用在标准的培养条件下,将小鼠前成骨细胞株MC3T3-E1分组为空白组、槲皮素组(Quercetin, Que)(终浓度分别为1μmol/L、5μmol/L、10μmol/L),不同浓度SQMS组(终浓度分别为1μmol/L、5μmol/L、10μmol/L);采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)方法检测不同浓度的Que和SQMS对MC3T3-E1细胞增殖的影响。⑷在标准培养条件下,采用对硝基苯磷酸二钠法(disodium4-nitrophenylphosphate,PNPP)检测碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)活性,钙离子含量、一氧化氮(Nitric oxide,NO)含量及一氧化氮合酶(Nitric oxide synthase,NOS)活力、细胞中MDA和培养上清MDA含量的检测,用相应的试剂盒进行测试;并对相关基因(Runx-2,Smad4,Tnfrsf11b,GSS,SOD1和SOD2)进行实时定量PCR(Real-Time PCR, RT-PCR)检测。
结果:①槲皮素-7-硫酸酯钠的体外抗氧化活性实验与空白组比较,VC组能显著的升高T-AOC;SQMS低浓度组能升高T-AOC,但结果无统计学差异,SQMS中和高浓度组能显著升高T-AOC。VC组能增加SOD活性,但结果无统计学差异,SQMS低和中剂量组能显著升高SOD活力,SQMS高剂量组能增加SOD活力,但结果无统计学差异。VC组能极显著的降低MDA产生,SQMS的三个浓度也能显著降低MDA产生。②槲皮素-7-硫酸酯钠的体内抗氧化活性实验血清中各药物组的MDA含量均无统计学差异;肝匀浆中的MDA含量在SQMS高剂量组中有下降的趋势,但结果均无统计学差异;心脏匀浆中MDA含量在SQMS中和高剂量组中也有下降的趋势,但结果均无统计学差异。SOD的测试结果表明,血清中的SOD在VC、SQMS低和中剂量组中的活力有上升的趋势,SQMS高浓度组有降低SOD活力,但结果均无统计学差异;肝匀浆中的SOD活力,除了SQMS中剂量组有升高外,其它组SOD活力均降低,结果无统计差异;心脏匀浆显示各组都有升高SOD活力,但除了SQMS高剂量组升高SOD活力有显著差异外,其它组结果均无统计学差异。③在标准的培养条件下,24 h时Que低和中浓度对MC3T3-E1有增殖的作用,但结果无统计学差异,Que高浓度组、SMQS三个浓度组能极显著促进MC3T3-E1增殖;Que三个浓度组在48 h对MC3T3-E1有增殖作用,但结果无统计学差异,SQMS三个浓度组对MC3T3-E1有显著的增殖作用;Que低浓度组在72 h能增加MC3T3-E1增殖,但结果无统计学差异,Que中和高浓度组和SQMS能极显著增加MC3T3-E1增殖。④槲皮素-7-硫酸酯钠对小鼠前成骨细胞株MC3T3-E1分化实验在标准的培养条件下,MC3T3-E1给药6d后,各组的ALP活力无明显变化;给药9d后,SQMS中和高浓度组能明显升高ALP活力;给药12d,SQMS低、中和高浓度有升高ALP活力的作用,但结果均无统计学差异,Que组无升高ALP活力。给药9d,Que组对钙离子含量有升高的作用,但结果均无统计学差异,SQMS低、中和高浓度组有极显著升高钙离子含量的作用;给药12 d,各用药组均无升高钙离子含量的作用。给药48 h和72 h后,所有药物组有明显升高NOS活力的作用;Que无明显增加NO含量,SQMS低和中浓度组有明显抑制NO含量,SQMS高浓度组对NO含量无明显作用;所有药物组对细胞中MDA含量生成都有增加作用,但结果均无统计学差异;Que对细胞培养上清中MDA含量产生有明显抑制作用,SQMS各组对细胞培养上清中MDA含量产生有抑制作用,但结果均无统计学差异;给药72 h后,Que有显著升高NOS活力作用,SQMS各组有极显著升高NOS活力作用;Que和SQMS高浓度组无明显增加NO含量,SQMS低和中浓度组有显著抑制NO产生;各组药物均有增加细胞中MDA含量,但结果均无统计学差异;Que有显著降低细胞培养上清中MDA含量,SQMS各组对细胞培养上清中MDA含量无明显作用。
结论:⑴SQMS可提高体外肝组织匀浆T-AOC、增加SOD活力、降低MDA含量和提高体内心肌组织SOD活力的作用,进一步证实其具有较高抗氧化活性。⑵SQMS能显著促进MC3T3-E1细胞增殖和分化,其促增殖分化作用与其降低MDA含量,增加NOS活性,促进GSS基因的表达有关。