辅酶Q10联合Q伴侣对D-半乳糖致大鼠皮肤过氧化损伤的保护作用

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【目的】  1.采用在大鼠颈背部皮下注射大剂量的D-半乳糖,建立大鼠皮肤过氧化损伤的动物模型。  2.在大鼠皮肤过氧化损伤模型的基础上,研究辅酶Q10及辅酶Q10联合Q伴侣对过氧化损伤的大鼠皮肤的作用。  3.运用分子生物学等技术,探讨辅酶Q10及辅酶Q10联合Q伴侣保护过氧化损伤的大鼠皮肤的分子生物学机制。  【方法】  24只6月龄雄性SD大鼠根据体重将大鼠随机分为空白对照(CON)组、模型(MOL)组、辅酶Q10(COQ)组、辅酶Q10联合Q伴侣(QAQ)组,每组6只。除空白对照组的大鼠外,其余3组的大鼠每天颈背部皮下注射高剂量D-半乳糖150mg/kg,空白对照组大鼠皮下注射等体积的生理盐水,连续14天,造成皮肤急性过氧化损伤模型。从造模的第1天就开始给药进行干预,空白对照组和模型组每天灌胃给予3ml/kg/d生理盐水;辅酶Q10组每天灌胃给予3ml/kg/d的辅酶Q10;辅酶Q10联合Q伴侣组每天灌胃给予3ml/kg/d辅酶Q10和3ml/kg/dQ伴侣;在此期间4组大鼠均自由饮水和进食,每周记录一次体重,根据体重调整给药剂量,连续灌胃14d。试验终末,麻醉后处死大鼠,用剃毛刀剔除大鼠背部毛发,剪下大鼠背部皮肤进行下列指标的检测:①采用试剂盒测定大鼠皮肤中丙二醛(MDA)含量、超氧化歧化酶(SOD)活性、谷胱甘肽过氧化酶(GSH-PX)活性、羟脯胺酸(HYP)含量。②对大鼠皮肤组织进行石蜡包埋,进行HE和VG染色,光镜观察皮肤组织的病理学变化。③提取大鼠皮肤组织的RNA,进行逆转录,用荧光定量PCR法检测大鼠皮肤中基质金属蛋白酶(MMP-1)和microRNA-217的表达水平。④提取大鼠皮肤组织中的蛋白,采用westernblot技术检测大鼠皮肤中TGF-β1和DNMT1的表达水平。  【结果】  1.各组大鼠体重的变化:在整个实验过程中,各组大鼠均出现了体重降低的现象,其中模型组体重减重幅度最大,辅酶Q10组体重减重幅度最小,各组小鼠的体重变化均无统计学意义(P>0.05)。  2.各组大鼠皮肤组织抗氧化指标的变化:与空白对照组相比,模型组大鼠皮肤中的羟脯胺酸明显降低(P<0.05),谷胱甘肽过氧化酶和超氧化歧化酶的活性均有所下降(P<0.05),而代表过氧化损伤产物的丙二醛含量增多(P<0.05);与模型组相比,辅酶Q10组羟脯胺酸含量增加(P<0.05),丙二醛含量下降(P<0.05),超氧化歧化酶和谷胱甘肽过氧化酶的活性只存在上升的趋势(P>0.05);与模型组相比,辅酶Q10联合Q伴侣组的羟脯胺酸含量增加(P<0.05),丙二醛含量下降(P<0.05),超氧化歧化酶的活性上升(P<0.05),谷胱甘肽过氧化酶的活性只存在上升趋势(P>0.05)。  3.各组大鼠皮肤组织病理学切片的观察结果:与空白对照组相比,模型组大鼠皮肤组织在光镜下可见表皮变薄(P<0.05),表皮层趋于直线,细胞层数减少,角质层脱落,胶原纤维变短,杂乱,皮肤附属器较少;与模型组相比,辅酶Q10组的表皮厚度有增厚趋势(P>0.05),辅酶Q10联合Q伴侣组的表皮厚度增加(P<0.05),两组大鼠皮肤角质层无脱落,皮肤附属器较多,表皮细胞排列整齐,真皮层中的胶原纤维排列整齐,走向一致。  4.各组大鼠皮肤组织MMP-1和microRNA-217的表达水平变化:与空白对照组相比,模型组大鼠皮肤组织中的MMP-1和microRNA-217表达量增高(P<0.05);与模型组相比,辅酶Q10组的MMP-1表达量降低(P<0.05),microRNA-217表达水平有下降趋势(P>0.05);辅酶Q10联合Q伴侣组MMP-1和microRNA-217表达水平均降低(P<0.05)。  5.各组大鼠皮肤组织中TGF-β1和DNMT1的表达水平变化:与空对照组相比,模型组大鼠皮肤组织中的TGF-β1和DNMT1呈阴性表达(P<0.05),与模型组相比,辅酶Q10组的TGF-β1呈阳性表达(P<0.05),辅酶Q10组的DNMT1表达水呈上升趋势(P>0.05);辅酶Q10联合Q伴侣组的TGF-β1和DNMT1呈阳性表达(P<0.05)。  【结论】  1.在大鼠的颈背部皮下连续注射150mg/kg/d的D-半乳糖两周,可以建立急性大鼠皮肤过氧化损伤的动物模型。  2.与模型组相比,辅酶Q10对D-半乳糖所导致的急性过氧化损伤大鼠皮肤组织有一定的保护作用,其作用机制与辅酶Q10的抗氧化作用及其抑制大鼠皮肤MMP-1的表达和促进TFG-β1的表达量有关。  3.与模型组相比,辅酶Q10联合Q伴侣对D-半乳糖所导致的急性过氧化损伤大鼠的皮肤有一定的保护作用,其作用机制与辅酶Q10联合Q伴侣协同清除大鼠体内自由基,提高抗氧化酶活性,减少大鼠皮肤组织中MMP-1和microRNA-217的表达和增高TGF-β1和DNMT1的含量有关。
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