纳米硒改善高脂高胆固醇饮食诱导的ApoE基因缺陷小鼠血脂异常和动脉粥样硬化的研究

摘要

动脉粥样硬化(AS)是一种多因素和进行性疾病，通常被认为是由脂质蓄积引起的慢性炎症疾病。细胞内产生的过量的活性氧物种(ROS)在 AS的慢性炎症反应中起重要作用。与硒化合物相比，纳米硒(SeNP)表现出低的细胞毒性，并具有优异的抗氧化作用，提示SeNP可能有抗AS的作用。在本研究中，我们以高脂高胆固醇饲料喂养的载脂蛋白E(ApoE)基因缺陷小鼠为AS模型，研究不同剂量和不同表面修饰的SeNPs对小鼠血脂异常和AS病变的影响及机理。
　　首先以还原型谷胱甘肽(GSH)为还原剂，牛血清白蛋(BSA)为保护剂，化学还原亚硒酸钠制备了无定形的BSA-SeNPs，其尺寸分布较均一(41.4±6.1 nm)。然后将50只6周龄雄性ApoE基因缺陷小鼠随机分为AS模型组、他汀组以及BSA-SeNPs低、中、高剂量组。高脂饲料喂养的同时灌胃给药，他汀组给予10mg/kg·bw阿托伐他汀，BSA-SeNPs剂量分别为25μg/kg·bw、50μg/kg·bw、100μg/kg·bw，AS模型组给予等体积生理盐水，连续给药12周。测定血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、丙二醛(MDA)、谷丙转氨酶(ALT)、一氧化氮(NO)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等生化指标。对小鼠主动脉弓、肝脏等组织进行病理染色分析，并检测肝脏TC、TG含量和GPx、SOD活性。实时荧光定量PCR技术检测肝脏中脂质代谢、硒蛋白/硒酶以及促炎症因子等的基因表达，并测定各组织中硒含量。结果显示，与AS模型组相比，不同剂量的BSA-SeNPs均能显著降低血清TC、TG以及 LDL-C含量，并减轻主动脉弓和肝脏等组织病变；显著增强血清中GPx和SOD活性，降低MDA含量并显著升高NO水平；升高肝脏和肾脏中硒含量并上调肝脏抗氧化硒酶/硒蛋白基因表达。其中，中剂量BSA-SeNPs效果最好。这些结果表明，适宜剂量的SeNPs能够明显降低ApoE基因缺陷小鼠血脂异常并抑制AS病变。而且，BSA-SeNPs可能通过上调抗氧化硒蛋白/硒酶表达，增强抗氧化酶活性，降低机体氧化应激水平来发挥抗AS作用。此外，BSA-SeNPs能够降低肝脏TC和 TG含量，显著增强肝脏中 GPx和SOD活性，下调肝脏中促炎症因子 TNF-α和 IL-6 mRNA水平，并且通过调控肝脏内脂质代谢相关基因表达以减少肝脏脂质蓄积，抑减轻ApoE基因缺陷小鼠肝损伤。
　　其次以维生素C为还原剂，壳聚糖为保护剂，化学还原亚硒酸钠制备了无定形的CS-SeNPs，其尺寸分布较均一(65.1±24.3 nm)。将40只6周龄雄性ApoE基因缺陷小鼠随机分为AS模型组、他汀组、BSA-SeNPs组和CS-SeNPs组。高脂饲料喂养的同时灌胃给药，他汀组给予10mg/kg·bw阿托伐他汀， BSA-SeNPs剂量为50μg/kg·bw，CS-SeNPs剂量为50μg/kg·bw，AS模型组给予等体积生理盐水，连续给药12周。检测指标及技术方法同上。结果表明，在降血脂和减轻 AS病变方面BSA-SeNPs的效果要稍好于 CS-SeNPs，但在减轻肝组织病变和减少肝脏脂质蓄积方面CS-SeNPs要明显好于BSA-SeNPs。

目录

声明

1 绪论

1.1 选题背景

1.2 动脉粥样硬化的发病机制

1.2.1 脂质的作用

1.2.2 炎症反应

1.2.3 氧应应激

1.3 硒的生物学效应

1.4 纳米硒的研究与应用

1.5 本文研究目的与内容

1.5.1 研究目的

1.5.2 研究内容

2 实验内容

2.1 实验试剂和仪器

2.2 实验方法

2.2.1 SeNPs的制备与测试表征

2.2.2 动物实验设计

2.2.3 动物标本取材

2.2.4 组织HE染色

2.2.5 组织油红O染色

2.2.6 指标检测及方法

2.2.7 蛋白质浓度测定

2.2.8 实时荧光定量PCR(RT-PCR)

2.2.9 硒含量的测定(荧光法)

2.2.10 统计学方法

3 结果与讨论

3.1 不同剂量的BSA-SeNPs对AS的影响

3.1.1 BSA-SeNPs的表征结果

3.1.2 不同剂量的BSA-SeNPs对ApoE-/-小鼠体重的影响

3.1.3 不同剂量的BSA-SeNPs对ApoE-/-小鼠血脂的影响

3.1.4 不同剂量的BSA-SeNPs对ApoE-/-小鼠主动脉病变的影响

3.1.5 不同剂量的BSA-SeNPs对ApoE-/-小鼠血清氧化应激水平的影响

3.1.7 不同剂量的BSA-SeNPs对ApoE-/-小鼠肝脏病变的影响

3.1.8 不同剂量的BSA-SeNPs对ApoE-/-小鼠肝脏脂质代谢相关基因表达的影响

3.1.9 ApoE-/-小鼠组织中硒含量测定

3.1.10 不同剂量的BSA-SeNPs对ApoE-/-小鼠肝脏硒蛋白和抗氧化酶的影响

3.1.11不同剂量的BSA-SeNPs对ApoE-/-小鼠肝脏炎症相关基因表达的影响

3.2 不同表面修饰的SeNPs对AS的影响

3.2.1 CS-SeNPs的表征结果

3.2.2 CS-SeNPs与BSA-SeNPs的比较

3.2.3不同表面修饰的SeNPs对ApoE-/-小鼠体重的影响

3.2.4 不同表面修饰的SeNPs对ApoE-/-小鼠血脂的影响

3.2.5 不同表面修饰的SeNPs对ApoE-/-小鼠主动脉病变的影响

3.2.6 不同表面修饰的SeNPs对ApoE-/-小鼠血清氧化应激水平的影响

3.2.7 不同表面修饰的SeNPs对ApoE-/-小鼠血清NO和TNF-α水平的影响

3.2.8 不同表面修饰的SeNPs对ApoE-/-小鼠肝脏病变的影响

3.2.9 不同表面修饰的SeNPs对ApoE-/-小鼠肝脏脂质代谢相关基因表达的影响

3.2.10 ApoE-/-小鼠组织中硒含量的测定

3.2.11 不同表面修饰的SeNPs对ApoE-/-小鼠肝脏硒蛋白和抗氧化酶的影响

3.2.12 不同表面修饰的SeNPs对ApoE-/-小鼠肝脏炎症相关基因表达的影响

4 全文总结

致谢

参考文献

附录 主要缩写词表(按字母顺序)