【每日动态】原儿茶酸通过CD36/AMPK途径调节乙酰化水平,改善内皮细胞氧化应激

20190722 周一 原儿茶酸通过CD36/AMPK途径调节乙酰化水平,改善内皮细胞氧化应激 J.

内容介绍

●研究背景

作为花青素的主要代谢产物之一,原儿茶酸(PCA)广泛分布于茶,荞麦,葡萄,花椰菜和菊苣中。大量报道显示PCA具有强大的抗氧化活性,包括清除自由基的能力和激活内源性抗氧化酶的能力。作者先前的研究已经证明, PCA能够促进血红素氧化酶1(HO-1)的表达,并通过人脐静脉内皮细胞(HUVECs)中LKB1-AMPK-Nrf2途径增加超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶1(GPx-1)的活性。然而,关于PCA对腺苷酸激活蛋白激酶(AMPK)的活化和抗氧化酶活性的调控的详细机制仍不清楚。且目前仍没有研究从脱乙酰化修饰的角度研究PCA对抗氧化酶活性的影响。因此,该研究采用RNA测序(RNA-Seq)探讨PCA对AMPK活化的上游调控机制,初步探讨了PCA的脱乙酰化及其通过CD36 / AMPK途径对锰超氧化物歧化酶(MnSOD)活性的影响。

●研究方法

实验所用小鼠为雄性C57BL / 6J小鼠(3周龄)。将所有小鼠在控制温度(22±2℃)和湿度(55±5%)下在12小时光照/黑暗中饲养。在适应性喂养一周后,将小鼠随机分成4组(n = 9):正常饮食组(NFD),高脂肪饮食组(HFD,50%卡路里来自脂肪),HFD&100 mg/kg PCA组,以及HFD&200 mg/kg二甲双胍(Met)组。所有样品溶解在羧甲基纤维素(CMC)中并通过胃内给药进食12周。期间允许所有小鼠自由饮食饮水。12周后将所有小鼠禁食过夜,随后从眼球收集血液以进行血清参数分析。实验还设计了一系列验证实验,包括:小鼠主动脉活性氧水平测定,氧化应激标志物3-硝基酪氨酸(3-NT)和8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)含量的测定,乳酸脱氢酶渗漏测定,一氧化氮释放及Ac-CoA含量测定,线粒体膜电位测定,RNA序列测序验证,ATP和AMP的测量,MnSOD活性评价,免疫荧光检测,Western Blot测定。

●研究结果

结果显示,与棕榈酸(PA)处理的细胞相比,100 μM PCA处理可显著降低两种氧化损伤生物标志物3-NT和8-OHdG代数(0.82±0.01 vs 1.16±0.05和0.80±0.01 vs 1.48±0.15,p <0.01),抑制LDH渗漏,并恢复HUVECs中PA诱导的NO含量(0.97±0.04 vs 0.54±0.02,p <0.01)和线粒体膜电位(MMP)(0.96 ± 0.03 vs 0.86 ± 0.02, p < 0.01)。PCA(100 mg/kg)还明显降低高脂饮食(HFD)喂养小鼠主动脉中ROS水平(0.86 ± 0.15 vs 2.67 ± 0.09, p < 0.01)。

●研究结论

研究表明PCA在体内和体外实验研究中均有效地改善了内皮细胞氧化应激。由RNA测序和Western结果分析表明,PCA(100 μM)处理显著降低了CD36(一种膜脂肪酸转运蛋白)的表达,并减少了三磷酸腺苷(ATP)和乙酰辅酶A(Ac-CoA)的产生。PCA的这些作用与乙酰化赖氨酸水平降低和MnSOD活性的恢复有关。

学者简介

王敏

王敏,女,1967年12月生,西北农林科技大学食品科学与工程学院教授、博士,博士生导师,康奈尔大学农业与生命学院访问学者,兼任农业部燕荞产业体系营养与加工团队专家,陕西小杂粮产业体系加工岗位科学家,西北农林科技大学小宗粮豆研究中心特邀教授,美国食品科学技术学会食品科技专家研究会(IFT)会员,中国营养学会会员,陕西农业经济学会副会长,陕西省生理科学会理事、陕西省饮食营养协会副会长,陕西省食品科学技术学会会员、陕西省药理学会中药药理委员会委员等职。

研究方向:主要从事西部特色药食兼用食物资源功能物质挖掘与加工利用研究。特别是针对苦荞、红枣等植物化学物质的构成与功能性研究,并指导其在食品加工中的应用。近年来,围绕荞麦、红枣功能性成分及产品的生产与加工展开工作。针对荞麦中的功能性成分及其保健功效及其食用、功能品质与生长环境、加工方式的关系及做了较系统的研究,探讨了苦荞多酚物质预防慢性疾病,改善胰岛素抵抗的分子机理;考察了地域、环境、品种等因素对荞麦中酚类物质组成的影响;探索了不同的加工方式如烘焙、蒸煮等对其营养成分的影响;研究了不同品种、不同产地苦荞籽粒形态学性状差异,探索环境和基因型对苦荞籽粒形态学性状的影响,研究了籽粒形态学性状与营养品质、加工品质的关系;指导开发了苦荞系列营养食品。在枣加工方面,针对红枣的食用功能品质与其栽培、加工的关系展开研究,对其多糖及酚类物质的功能性进行深入探讨;探索枣种植过程中品种、灌溉方式、施肥、采收期等因素对枣品质及功能成分的影响规律;考察不同的加工方式如干燥、膨化、杀菌工艺对其营养功能性成分的影响;研发出系列鲜枣果汁果粉产品。开发浓缩枣汁、超高压鲜枣汁、速溶红枣粉等产品,对陕北红枣产业提升的加工关键技术研究和装备开发奠定重要基础。

科研成果:自研究室成立以来,主持和参与了国家科研院所公益基金、国家现代农业产业技术体系项目、“十三五”国家重点研发计划课题、“十二五”科技计划课题、国家“863计划”课题、陕西省自然科学基金、陕西省科技统筹创新工程项目等国家级、省部级和横向科研项目10余项。参编著作、教材7部,其中全国统编教材4部。在《 Agric.Food Chem.》、《 Food Research International》、《Cereal Chemistry》、《Journal of Food Science》、《Food Science and Biotechnology》、《Carbohydrate Polymers》、《中国粮油学报》、《中国食品学报》等重要食品学术刊物上发表相关研究论文共100余篇,其中SCI论文40篇,EI论文17篇。获国家发明专利2项,实用新型专利5项。

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