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丙烯酰胺(acrylamide,AA)是环境中潜在的有毒污染物,此外它也会在食品热加工过程中产生。有研究表明丙烯酰胺对小肠黏膜和肠上皮细胞的结构和功能产生损伤,并且活性氧(ROS)引起的氧化应激和细胞凋亡是AA对小肠细胞损伤的潜在机制。因此从这条机制出发,找寻能抑制ROS大量生成的天然产物是预防和抑制AA导致的肠道损伤的一个很有前景的途径。黑灵芝多糖是黑灵芝的主要活性成分,前期研究已证实黑灵芝多糖具有免疫调节、抗衰老、抗肿瘤、抗糖尿病和心肌保护等多种生物学活性,而抑制ROS的生成是黑灵芝多糖发挥以上多种生物学活性的中心环节和共有机制。因此本课题主要从AA对小肠细胞毒性方面,探讨黑灵芝多糖的保护作用及其可能的保护作用机制。这对于治疗或早期预防AA毒性具有重要的理论意义和实践价值,也能为膳食营养提供科学指导和实验依据。本实验主要研究内容如下:1.体外试验中通过测定细胞活力和细胞内抗氧化酶活性,探讨了黑灵芝多糖(PSG-F2)对AA诱导IEC-6细胞氧化损伤的保护作用。主要研究结果如下:(1)本实验选取5 mmol/L AA作为最佳诱导浓度,此时细胞存活率为46%。(2)与空白对照组相比,1-10μg/m L范围内的PSG-F2,能够造成细胞活力的降低,但是不具有显著性差异。因此,选择不同质量浓度(20、40、80、160μg/m L)PSG-F2进行后续研究。(3)与对照组相比,AA处理不同时间后,细胞活力显著降低。而黑灵芝多糖和NAC能够缓解AA造成的细胞存活率的降低,并且显著降低细胞培养液中LDH的漏出量,提高细胞内SOD和GSH-Px的活性,降低MDA的含量。结论:黑灵芝多糖可能通过提高细胞内抗氧化酶的活性和抑制脂质过氧化,从而对AA诱导IEC-6细胞氧化损伤起到保护作用。2.采用流式细胞仪和免疫印迹法研究了不同浓度的PSG-F2(20,40,80和160μg·m L-1)对AA诱导IEC-6细胞凋亡的保护作用及其潜在的作用机制,主要结果如下:(1)与正常组相比,AA组细胞内ROS的生成明显增加。而PSG-F2可将AA诱导的细胞内ROS的生成量降低到正常组水平,且与AA处理组相比,线粒体膜电势可降低约20.5%-24.9%。(2)AA可诱导IEC-6产生细胞凋亡,与AA处理组相比,PSG-F2组的细胞凋亡率可降低10.1%-13.7%。(3)与空白对照组相比,AA可诱导细胞内细胞色素c、caspase-3的蛋白的表达量的升高,并伴随着Cleaved caspase-9,Cleaved caspase-3的激活,具有显著性差异(P<0.01)。说明在受到AA刺激后,细胞色素c会释放到细胞浆中,从而激活内源性线粒体凋亡通路。而AA所诱导的Cleaved caspase-9,Cleaved caspase-3的激活和cytochrome c的释放,caspase-3蛋白表达量的升高可以被黑灵芝多糖以及NAC所调节,尤其是20、40、160 ug/ml PSG-F2组保护效果明显优于NAC组。结果表明黑灵芝多糖可通过调节内源性线粒体凋亡通路中相关蛋白的表达,从而有效抑制AA诱导的细胞凋亡。(4)与AA组相比,加不同浓度PSG-F2组中细胞内p38、p-p38蛋白的表达量有所升高,对于p38蛋白的表达,各PSG-F2组的作用效果明显优于NAC组,尤其是20 ug/ml PSG-F2组保护效果最为明显,对于p-p38蛋白的表达,尤其是160 ug/ml PSG-F2组保护效果最为明显,而且优于NAC组。在ERK蛋白的表达上,可发现各处理组之间则无显著变化(P﹥0.05)。对于p-ERK蛋白的表达,高浓度PSG-F2组(160 ug/ml)能显著提高p-ERK蛋白表达量(P<0.01),保护效果明显优于NAC。3.通过建立大鼠体内实验,研究黑灵芝多糖对AA诱导大鼠肠道组织损伤的保护作用。研究结果表明:与AA组相比,黑灵芝多糖组机体内抗氧化酶系统的活性,如:SOD、GSH-Px、CAT、T-GSH、GSH的活性显著增加,过氧化物产物MDA的含量明显降低。此外,与AA组相比,小肠组织病理学结果显示黑灵芝多糖能够明显缓解AA能够造成小肠绒毛上皮结构受损。同时,不同浓度黑灵芝多糖能够明显降低大鼠肠组织中尿酸以及碱性磷酸酶含量,下调促炎因子IL-1β、IL-2、TNF-a的表达,显著提高机体内抗炎因子IL-4、IL-10含量,明显降低肠黏膜通透性指标:D-乳酸(D-Lactate)含量和内皮素-1(ET-1)含量。说明黑灵芝多糖能够通过维持机体内氧化还原系统平衡,降低肠道炎症反应,提高肠黏膜免疫功能,降低肠粘膜通透性等抑制丙烯酰胺对机体造成的氧化损伤。通过本研究表明黑灵芝多糖作为一种天然来源的可食用成分,对预防膳食性AA毒性,减缓AA引起的小肠氧化损伤具有重要的保护作用,为黑灵芝多糖产品的进一步开发提供了理论依据。