【摘 要】
:
引起衰老的因素复杂多样,越来越多的研究表明,饮食以及由饮食引起的肠道菌群及其代谢产物的调节等因素可引起内源性衰老,而过量活性氧(ROS)的产生引起的细胞氧化应激也是导致细胞内源性和外源性衰老的主要原因。三甲胺-N-氧化物(TMAO)是由富含胆碱、L-肉碱等的食物经肠道菌群转化产生的代谢物,人群研究发现人血浆TMAO的水平与年龄呈正相关,对内皮细胞的研究发现TMAO可引起氧化应激,导致心血管疾病。另
论文部分内容阅读
引起衰老的因素复杂多样,越来越多的研究表明,饮食以及由饮食引起的肠道菌群及其代谢产物的调节等因素可引起内源性衰老,而过量活性氧(ROS)的产生引起的细胞氧化应激也是导致细胞内源性和外源性衰老的主要原因。三甲胺-N-氧化物(TMAO)是由富含胆碱、L-肉碱等的食物经肠道菌群转化产生的代谢物,人群研究发现人血浆TMAO的水平与年龄呈正相关,对内皮细胞的研究发现TMAO可引起氧化应激,导致心血管疾病。另一方面,作为衰老表型的皮肤炎症和胶原蛋白流失与自由基损伤有着密切关联,同时研究也发现慢性皮肤炎症性疾病与肠道菌群失衡有关。因此,TMAO可能引发皮肤细胞氧化应激,从而导致细胞功能异常,促进皮肤细胞衰老,然而目前尚无相关研究报道。本研究旨在明确TMAO对人皮肤角质形成细胞(HaCaT)和成纤维细胞(HSF)氧化应激的作用,阐释TMAO对皮肤衰老影响的分子机制;并评价抗氧化剂原花青素B2(PB2)和维生素C(Vc)的干预作用,基于代谢组学探究其干预作用的机制,主要研究结果如下:(1)以H2O2处理作为氧化损伤对照,探究不同浓度TMAO对HaCaT和HSF细胞氧化应激的影响。TMAO分别在25-75 m M和50-150 m M处理显著降低HSF和HaCaT细胞内还原型谷胱甘肽(GSH)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活力和总抗氧化能力(T-AOC)(p<0.05),并显著升高ROS和丙二醛(MDA)水平(p<0.05),但其氧化损伤指标显著低于损伤对照组(p<0.05)。此外,TMAO分别在25-75 m M和50-150 m M显著提高HaCaT和HSF的细胞凋亡率(p<0.05),并呈剂量依赖性关系,表明TMAO会导致HaCaT和HSF细胞产生氧化应激,促进细胞凋亡。(2)运用酶联免疫吸附(ELISA)和逆转录实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)探究TMAO对HaCaT和HSF细胞产生损伤的影响。TMAO处理能够显著升高HaCaT和HSF细胞炎症因子肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)和基质金属蛋白酶-1(MMP-1)的表达水平(p<0.05),显著降低HaCaT和HSF细胞胶原合成基因(COL1A1)和诱导型一氧化氮氧合酶(iNOS)的mRNA转录水平(p<0.05),表明TMAO诱导皮肤炎症反应,加速胶原流失,破坏细胞结构完整性。(3)运用蛋白质免疫印迹(WB)探究TMAO诱导HaCaT和HSF细胞产生的氧化应激对核因子-κB(NF-κB)信号通路的影响。TMAO能够显著升高HaCaT和HSF细胞p-p65蛋白表达水平(p<0.05),表明TMAO可能通过氧化应激介导激活NF-κB信号通路,促进HaCaT和HSF细胞NF-κB磷酸化,从而诱导炎症反应,并降低胶原合成和加速胶原降解,促进皮肤细胞衰老。(4)选用Vc和PB2作为抗氧化剂干预,评价其对TMAO诱导的HaCaT和HSF细胞氧化应激的改善作用。1.56μg/m L的PB2能够显著提高TMAO诱导降低的HaCaT和HSF细胞GSH和CAT活性(p<0.05),与Vc没有显著性差异(p>0.05);Vc和PB2能够显著降低HaCaT和HSF细胞内ROS水平(p<0.05)。并且,PB2能够显著降低HaCaT和HSF细胞IL-6水平(p<0.05),显著升高COLⅠ水平(p<0.05),与Vc没有显著性差异(p>0.05),表明Vc和PB2能减轻TMAO诱导的HaCaT和HSF细胞的氧化应激,降低炎症及减少胶原蛋白流失,改善皮肤结构和功能。(5)运用LC/MS探究Vc和PB2对细胞代谢组学的影响机制。Vc和PB2均对苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成、D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢及嘌呤代谢等12条代谢通路有调节作用,其中,PB2对嘌呤代谢的调节作用强于Vc组,此外,PB2能够调节磷酸戊糖途径和谷胱甘肽代谢,Vc能够调节亚油酸代谢,这些代谢通路能够在细胞的能量、信号传导、氧化还原、氧化应激、胶原合成等方面进行调控。综上所述,TMAO可诱导HaCaT和HSF细胞产生氧化应激,促进细胞凋亡与炎症反应,并降低胶原蛋白合成水平及增加MMP-1表达加速胶原蛋白降解,使胶原蛋白含量降低,导致皮肤老化。其主要可能的机制是TMAO通过氧化应激介导激活NF-κB信号通路,诱导皮肤衰老表型。而Vc和PB2能够干预氧化应激产生,降低炎症和和胶原流失,并可能通过调节苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成等代谢通路延缓TMAO诱导的皮肤衰老。本研究有助于进一步认识肠道菌群代谢产物TMAO对细胞衰老的作用机制,并为抗氧化剂对TMAO介导的衰老干预提供了一定的理论依据。
其他文献
采用发酵提取植物活性物质,可提升各物质的提取率的同时,增强生物活性。本论文通过采用人体益生菌发酵提取菟丝子,对比菟丝子热水提取物,探究益生菌发酵提取物在DPPH清除率、·OH清除率、TIA、SOD活性、Ha Ca T细胞与B16细胞毒性、对皮肤菌群生长等方面的作用,对菟丝子发酵物中菟丝子发酵多糖进行纯化后,采用酶解法,获得低分子量菟丝子发酵多糖,进一步探究菟丝子发酵提取物活性的提升是否与菟丝子多糖
细菌纤维素(BC)不仅纯度、持水量、杨氏模量和抗张强度高,而且合成效率高,发酵过程易调控。由于这些优异的特性,因此细菌纤维素非常受国内外学者的关注。BC是单一纤维组织,应用比较单一,可以作为生物亲和性的基体材料,与其他材料制备成复合材料,从而拓宽在生物医学、食品包装等领域的应用。具体研究内容如下:(1)本实验以M12菌种制备的细菌纤维素膜作为基体材料,将3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTES)化学接枝
文章对大数据时代下财务会计和管理会计的功能异同性进行了分析,并分析了大数据时代给财务管理带来的变化和影响,阐述了财务管理转型的意义,对财务管理转型中存在的常见问题及其产生原因进行了探讨,在此基础上探索了优化大数据时代财务管理转型的实施策略。
目的:飞行员作为整个飞行过程中的主要负责人,飞行员的驾驶水平高低将会对整个飞行过程中的安全起着决定性的作用。而一直以来,飞行过程中人员的因素导致的航空安全事故占有很大的比例。磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI),尤其是结构磁共振成像(Structural magnetic resonance imaging,s MRI)具有无创、图像清晰及高对比度等特点,因此
随着民航运输业蓬勃发展,航路交通流量不断增加,雷暴、湍流和突风等危险天气导致的航班延误或飞行冲突造成的航路拥堵等现象频频发生,这不仅增加了航空器的运行风险,也给航空公司以及社会带来巨大的经济损失。为减少航路拥堵,降低运行风险,本文研究了多架航空器遭遇雷暴天气后的航路规划,以及绕飞后在航路交叉点与参与航空器实现了冲突解脱。鉴于这是一个整体性的、协同性的过程,本文提出多架航空器自组织航道协商的解决方法
地下水是我国自然资源的重要组成部分,是保障经济社会可持续发展的重要战略资源。伴随着社会经济的发展,我国地下水污染形势日益严峻,局部地区地下水污染问题突出,尤其是浅层地下水极易受到地表污染源的影响而被污染。据相关研究报道和调查评价结果,涉化工类、金属制品类等工业集聚区域浅层地下水已明显受到有机和重金属污染物的影响,甚至存在超标现象。近年来,地下水污染风险防控及修复治理工作越来越受到政府和学者的重视。
发光二极管(LED)作为一种半导体固体发光器件,有着一系列的优点:光效高、轻巧便捷、绿色环保,符合当今社会节能降耗的主旋律。当前市面上的紫外光激发的红色荧光粉(Y2O2S:Eu3+、Y2O3:Eu3+)在化学稳定性、发光性能以及环境等方面存在不足。因此,迫切需要探索出紫外光激发下的性能优良的新型红色荧光粉。磷灰石结构化合物凭借其能够为多种掺杂离子提供非等效格位,已成为一类优异的发光基质材料。本论文
作为电动工具、便携式设备和汽车的配套,锂离子电池(LIBs)逐渐成为电源市场的一种主流产品。负极材料不仅仅是电池中不可或缺的一部分,更是对电池的性能与成本有着极其深远的影响。其中二氧化钛由于其良好的稳定性、低体积膨胀(3~4%)、安全性高和低费用被视为最有潜力取代石墨基负极的材料。但其本征电子导电性差,Li+/Na+在TiO2中的扩散缓慢,限制了其实际应用。在本论文中,成功地将小型锐钛矿型TiO2
科学技术的快速进步,促进了各行各业的发展,使得经济取得空前的繁荣,人类的生活水平不断得以提升。但环境承受的污染压力也日益增大,特别是大气污染愈加严重。其中,生产、生活产生的二氧化氮气体(NO2)、三乙胺(TEA)气体达到一定浓度时,会直接危害环境安全和人体健康。因此,开发可在实际环境中检测这两类气体的传感器具有十分重要的现实意义。本文成功制备了两种类型的气体传感器:可用于检测三乙胺气体的半导体气体
人源诺如病毒(Human noroviruses,HuNoVs)是全球范围内引起非细菌性肠胃炎的主要食源性病原体。VP1是该病毒的主要衣壳蛋白,由S(Shell domain)和P(Protruding domain)结构域构成,P结构域被认为是病毒与其受/配体结合的主要功能域。根据VP1基因特征可将HuNoVs分成不同基因型,其中,GⅡ.4型是全球主要流行毒株。由于该病毒暂无成熟的体外培养模式和