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目的:动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)是心脑血管疾病的病理学基础,是冠心病、脑梗死、主动脉瘤及外周血管疾病等的最主要因素,已成为诱发人们发生心脑血管疾病并导致死亡的首要原因。目前临床上治疗AS的药物仍有一定的副作用,急需寻找一种防治AS的安全有效并无毒副作用的新型药物。褐藻多糖硫酸酯(Low molecular weight fucoidan,LMWF)作为天然海洋药物,其结构和功能多样性。本研究旨在探讨LMWF对Apo E-/-小鼠动脉粥样硬化的治疗作用及抗氧化作用机制,为临床治疗提供参考。方法:(1)LMWF抗氧化实验:分别采用邻苯三酚比色法及硫酸亚铁-水杨酸法检测LMWF对O2–˙和˙OH的清除率,探究其抗氧化活性。(2)细胞实验:将腹腔巨噬细胞随机分为对照组,模型组,低浓度组,高浓度组,普罗布考组,并置于10%胎牛血清的DMEM培养基中培养。除对照组外,其他四组均加入氧化低密度脂蛋白(Oxygenized low density lipoprotein,ox-LDL)干预,培养24 h、48 h及72 h后分别检测五组细胞活性氧(Reactive oxygen substances,ROS)、超氧化物岐化酶(Supperoxide dismutase,SOD)及谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-PX)水平,CCK8检测细胞抑制情况,流式细胞仪检测细胞凋亡情况。(3)动物实验:将50只SPF雄性ApoE-/-小鼠随机分为对照组、模型组、Fucoidan组、普罗布考组及联合组。除对照组小鼠喂标准鼠粮外,其他4组小鼠均给予致动脉粥样硬化高脂饲料,建立AS模型。所有治疗均通过灌胃方法实施。每组随机取10只小鼠,摘取小鼠心脏、肝脏及主动脉组织。苏木精-伊红(Hematoxylin-eosin,HE)染色和3:2饱和油红O(Oil red O)原液染色观察小鼠主动脉组织形态学变化;检测小鼠心脏、肝脏组织总抗氧化能力(Total antioxidant capacity,T-AOC)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、SOD、GSH-PX、ROS及ox-LDL水平。结果:(1)LMWF抗氧化性实验结果:体外抗氧化实验结果显示LMWF具有显著的抗氧化活性,其对O2–˙和˙OH的清除率的IC50分别为0.047 mg/mL、0.098 mg/mL。(2)细胞实验结果:与对照组相比,模型组ROS水平和细胞凋亡率显著升高(P<0.05);SOD、GSH-PX水平和细胞抑制率显著下降(P<0.05)。与模型组相比,低浓度组、高浓度组和普罗布考组细胞ROS水平显著降低(P<0.05);SOD、GSH-PX水平、细胞抑制率和细胞凋亡率显著升高(P<0.05),三组之间除细胞抑制率外,其它各指标高浓度组效果最好(P<0.05)。(3)动物实验结果:模型组动脉粥样硬化斑块面积模型组明显大于对照组(P<0.001);Fucoidan组、普罗布考组及联合组斑块面积明显小于模型组(P<0.001),但大于对照组(P<0.05)。与对照组相比,模型组抗氧化能力、SOD水平和GSH-PX水平显著降低(P<0.01),MDA含量显著升高(P<0.001);与模型组相比,Fucoidan组、普罗布考组及联合组抗氧化能力、SOD水平和GSH-PX水平显著增强(P<0.05),MDA水平显著降低P<0.001),几乎达到正常水平,但三组间比较无统计学差异(P>0.05)。结论:LMWF具有较强的抗氧化能力,对AS表现出显著的抑制及改善作用。LMWF可增强腹腔巨噬细胞的抑制率并促进其凋亡,抑制MDA、ROS及ox-LDL的产生并提高SOD及GSH-PX的活性,提高机体T-AOC。LMWF的强抗氧化活性可能是其改善AS的发生发展的重要机制之一。