6-姜酚对过氧化氢致INS-1细胞DNA损伤的保护作用及机制探讨

摘要

目的：随着生活方式和饮食结构的改变，糖尿病患病人数逐年递增，糖尿病已成为21世纪全球面临的最严重、最危急的健康问题之一。6-姜酚作为姜酚最重要的活性成分，具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤、调节血糖等广泛的药理学作用。6-姜酚在防治糖尿病及其并发症方面有着广阔的应用前景，但其具体的作用机制尚不十分清楚。本实验通过观察6-姜酚对过氧化氢（H2O2）所致大鼠胰岛细胞（INS-1 cells）毒性是否具有保护作用，旨在从细胞水平探讨6-姜酚防治糖尿病的分子机制，为糖尿病治疗开拓新的方法，为新型药物和生姜保健（功能）食品的开发提供必要的依据。
　　方法：本实验选择INS-1细胞作为研究对象，用H2O2（100μM）作用于INS-1细胞1 h，造成INS-1细胞氧化性损伤。采用6-姜酚作为保护剂，在加入H2O2之前加入6-姜酚预处理24 h，观察不同剂量6-姜酚（2.5μM、5μM、10μM）对细胞损伤的保护作用。用单细胞凝胶电泳（SCGE）试验检测INS-1细胞DNA链断裂的情况；应用荧光分光光度计测定细胞内ROS和 GSH水平的改变、溶酶体膜稳定性及线粒体膜电位的变化；应用RT-PCR方法测定ATM、p53基因的表达情况。
　　结果：H2O2（100μM）作用于INS-1细胞1 h后，细胞出现彗星样拖尾，与对照组相比，尾长、尾部DNA/头部DNA（%）和尾矩均明显增大（P<0.01）；经6-姜酚预处理24 h，再加入H2O2（100μM）作用1 h后，SCGE试验彗星样拖尾减轻，尾部DNA/头部DNA（%）明显下降（P<0.05或P<0.01），尾长及尾矩明显减少（P<0.01）。
　　H2O2作用于INS-1细胞1 h后，与对照组相比，细胞内ROS水平升高（P<0.01），GSH水平降低（P<0.01），使细胞处于氧化应激状态；经不同浓度6-姜酚预处理24 h，再与H2O2作用1 h后，与H2O2组相比，细胞内ROS水平显著降低（P<0.05或P<0.01），GSH水平显著升高（P<0.05或P<0.01）。
　　H2O2作用于INS-1细胞1 h后，与对照组相比，细胞内溶酶体膜稳定性显著下降（P<0.01），线粒体膜电位明显降低（P<0.01）；经不同浓度6-姜酚预处理24h，再与H2O2作用1 h后，与H2O2组相比，溶酶体膜稳定性显著上升（P<0.01），线粒体膜电位显著升高（P<0.05）。
　　H2O2作用于INS-1细胞1 h后，与对照组相比，细胞内ATM、p53基因表达量显著增加（P<0.01）；经不同浓度6-姜酚预处理24h，再与H2O2作用1 h后，与H2O2组相比，ATM、p53基因的表达量显著减少，并呈剂量依赖关系（P<0.05或P<0.01）。
　　结论：
　　1、H2O2可造成INS-1细胞DNA损伤，6-姜酚具有抗氧化作用，对INS-1细胞的损伤有明显的保护作用。
　　2、6-姜酚可能通过“溶酶体-线粒体”途径，并作用于ATM-p53基因通路发挥其对INS-1细胞的保护作用。

目录

声明

前言

材料与方法

1．主要药品与试剂

2．主要仪器

3．试验方法

4．统计方法

结果

1．6-姜酚及H2O2对INS-1细胞DNA链断裂的影响

2．6-姜酚及H2O2对INS-1细胞内ROS含量的影响

3．6-姜酚及H2O2对INS-1细胞产生GSH水平的影响

4．6-姜酚及H2O2对 INS-1细胞内溶酶体膜稳定性的影响

5．6-姜酚及H2O2对INS-1 细胞内线粒体膜电位 Δψm 的影响

6．6-姜酚及H2O2诱导 INS-1 细胞 ATM、p53 基因表达的情况

讨论

1．6-姜酚对INS-1细胞DNA损伤的保护作用

2．6-姜酚对INS-1细胞DNA损伤氧化应激途径的影响

3．6-姜酚对INS-1细胞DNA损伤溶酶体-线粒体途径的影响

4．6-姜酚对INS-1细胞DNA损伤反应信号通路ATM基因和p53基因的影响

结论

参考文献

综述:多酚类植物化学物对糖尿病防治作用的研究进展

致谢