高脂氧化应激对生长抑素分泌及肠、肝基因表达的影响

摘要

消化系统是营养物质消化、吸收和代谢的主要器官。长期摄入高脂食物会使机体自由基生成增加，氧化还原状态的改变可能会影响消化系统腺体功能和基因表达，进而影响机体糖、脂代谢。生长抑素作为消化吸收功能的抑制性调节激素对保持机体物质能量代谢平衡具有重要的调节作用。本论文对高能摄入对消化系统氧化还原状态、糖、脂代谢、生长抑素分泌、基因表达的影响以及抗氧化剂硫辛酸的干预作用进行研究。
　　 1.高脂日粮与硫辛酸对小鼠氧化还原状态和自由基水平的影响
　　 72只C57BL/6小鼠随机分为3组，分别饲喂正常日粮、高脂日粮、高脂日粮+0.1%LA。研究随饲喂时间的延长高脂日粮与硫辛酸对小鼠消化系统氧化还原状态和自由基水平的影响，结果表明：高脂日粮喂养小鼠1周，小鼠消化系统自由基水平有所升高，差异不显著(P>0.05)，随着进食高脂日粮时间的延长，到6周时，小鼠胰腺、肝脏、十二指肠的ROS水平和MDA含量显著提高(P<0.05)，抗氧化能力显著降低(P<0.05)，造成机体氧化应激。抗氧化剂LA有效抑制机体氧化还原状态失衡。
　　 2.油酸与硫辛酸对大鼠胃粘膜细胞氧化还原状态和生长抑素分泌的影响
　　 体外分离培养大鼠胃黏膜细胞，研究油酸与硫辛酸对大鼠胃粘膜细胞氧化还原状态和生长抑素分泌的影响。结果表明：低浓度的OA(0.1 mmol)能刺激胃粘膜细胞分泌生长抑素(P<0.05)，ROS含量和胞内Ca2+浓度都有所升高，同时添加LA降低ROS的生成量，SS的分泌量也显著降低；高浓度的OA(1 mmol)显著提高细胞ROS水平(P<0.05)，GSH/GSSG比值显著降低，MDA含量显著提高，导致细胞氧化损伤，生长抑素的分泌水平也随之降低。去除高浓度(1 mmol)油酸造成细胞氧化损伤组外，SS的分泌量与ROS水平呈非线性回归关系，y=25.645Ln(X)-159.93，R2=0.8467，结果表明：在一定的范围内ROS可能是OA刺激生长抑素分泌的信号，高浓度的OA氧化损伤胃粘膜细胞，生长抑素分泌量显著降低(P<0.05)。
　　 3.高脂日粮与硫辛酸对小鼠生长抑素分泌及血糖、血脂代谢的影响
　　 72只C57BL/6小鼠随机分为3组，分别饲喂正常日粮、高脂日粮、高脂日粮+0.1%LA。研究随饲喂时间的延长高脂日粮与硫辛酸对小鼠生长抑素表达分泌水平以及血糖、血脂代谢的影响，结果表明：在高脂日粮喂养小鼠1周时，小鼠血糖、血脂水平没有明显改变(P>0.05)。随着进食高脂日粮时间延长，到3周时，小鼠TG、TC、LDL-C和血糖水平显著升高(P<0.05)，到6周时，小鼠胰岛素和HOMA-IR指数显著升高(P<0.05)，出现明显的糖、脂代谢紊乱。添加LA可以显著降低同期高脂日粮小鼠血糖、血脂、胰岛素和HOMA-IR指数。高脂日粮小鼠血浆、胰腺和十二指肠中生长抑素水平有相似的变化趋势：进食高脂日粮1周时，SS显著升高(P<0.05)，此时十二指肠、胰腺组织的自由基水平有所升高，但差异不显著(P>0.05)。随时间的延长，到6周时，高脂日粮小鼠胰腺和十二指肠自由基含量显著升高(P<0.05)，SS表达分泌水平显著降低(P<0.05)，表明：短期SS能够通过控制营养物质的消化、吸收而控制消化道自由基水平。但随高脂饲喂时间的延长，高水平的自由基损害SS表达分泌系统，减少分泌量，机体自由基水平剧增。添加LA显著降低长期高脂日粮小鼠血液、组织自由基水平，提高SS表达水平，抑制了机体氧化还原状态的失衡。
　　 4.人高脂血症与血清生长抑素水平和氧化应激关系的探讨
　　 选择性别、年龄相当的高脂血症患者和正常个体各28例。测定血清生长抑素水平和抗氧化指标。结果表明：高脂血症患者血糖、胰岛素、HOMA-IR指数、动脉粥样硬化指数和MDA均显著高于正常对照组，SOD、GSH-Px显著低于对照组，存在明显的氧化应激和胰岛素抵抗现象。高脂血症患者血清SS水平显著低于正常对照组(P<0.05)，SS水平与动脉粥样硬化指数呈显著负相关(r=-0.33，P=0.007)。说明SS分泌降低可能与血脂代谢紊乱密切相关。
　　 5.高脂日粮与硫辛酸对小鼠肠道氧化还原和消化吸收相关功能基因表达的影响
　　 利用affymetrix MOE430A基因芯片研究高脂日粮与硫辛酸对小鼠肠道基因表达的影响。结果表明，高脂饲喂引起肠道大量基因表达改变。利用GenMAPP研究高脂和高脂+LA饲喂对小鼠肠道基因表达的影响，结果发现高脂和高脂+LA响应基因显著相关的GO定义相似，主要分为以下几个大类：氧化应激、DNA修复、细胞凋亡、消化吸收、物质转运、免疫反应和信号转导。利用Mappfinder分析了高脂和高脂+LA饲喂显著影响的基因通路，结果表明，高脂日粮小鼠抗氧化酶、物质消化吸收、JAK-STAT信号通路和免疫反应等相关功能基因的表达显著下调，生长抑素的表达水平也显著降低。抗氧化剂LA清除自由基，上调高脂日粮小鼠肠道抗氧化相关功能基因的表达水平，显著提高6周高脂日粮小鼠生长抑素表达水平，进而缓解高脂日粮小鼠肠道氧化损伤。恢复物质消化转运、免疫反应等相关功能基因的表达水平，抑制细胞凋亡通路相关基因表达水平，保持肠道正常生理功能。
　　 6.高脂日粮与硫辛酸对小鼠肝脏氧化还原和脂代谢相关功能基因表达的影响
　　 利用Genmapp分析了正常、高脂和高脂+LA饲喂小鼠肝脏显著改变的基因，研究了相关的显著性GO定义，结果表明，高脂饲喂肝脏响应基因主要与脂类代谢、糖代谢、代谢酶和生物转化、应激反应、炎症/免疫反应、AMPK和NF-kB信号通路有关。利用Mappfinder分析了高脂和高脂+LA饲喂小鼠肝脏显著影响的基因通路。结果表明，抗氧化剂LA清除自由基，上调高脂日粮小鼠肝脏抗氧化相关功能基因的表达水平，抑制肝脏氧化还原状态失衡，进而影响AMPK和NF-kB通路基因表达水平，上调脂肪酸B氧化、并下调胆固醇合成通路相关功能基因的表达水平，参与脂类代谢过程的调节。氧化应激抑制AMPK通路相关基因表达，LA解除肝脏氧化应激上调AMPK通路基因表达水平，AMPK促进脂肪酸氧化，并抑制肝内的成脂过程。氧化应激激活NF-kB通路，提高TNF-α的表达水平。TNF-α是肝脏内抑制胰岛素信号传导的关键物质。硫辛酸显著下调NF-kB通路基因的表达，降低TNF-α mRNA，进而改善高脂日粮小鼠糖、脂代谢代谢紊乱。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：中英文缩写词对照表

声明

第一章 绪论

1.1 概论

1.2 脂肪代谢与自由基

1.2.1 自由基的概念及性质

1.2.2 脂肪的消化、吸收和代谢

1.2.3 能量代谢与氧化损伤

1.3 高脂日粮对消化系统氧化还原状态和功能的影响

1.3.1 对胃肠道氧化还原状态和功能的影响

1.3.2 对肝脏氧化还原状态和功能的影响

1.3.3 对胰腺氧化还原状态和功能的影响

1.4 生长抑素研究进展

1.4.1 SS的结构特征

1.4.2 SS的分布

1.4.3 SS的受体类型及分布

1.4.4 SS的生理功能

1.4.5 SS与某些消化系统疾病的关系

1.5 ROS信号传导作用研究进展

1.5.1 活性氧信号传导的主要机制

1.5.2 活性氧的信号转导途径

1.6 机体自由基稳衡性动态及抗氧化剂的干预作用

1.7 立题意义与本课题主要研究内容

参考文献

第二章 高脂日粮与硫辛酸对小鼠氧化还原状态和自由基水平的影响

2.1 引言

2.2 材料与方法

2.2.1 主要试剂

2.2.2 实验仪器

2.2.3 实验方案

2.2.4 实验日粮

2.2.5 饲养管理

2.2.6 血样及组织样处理

2.2.7 检验指标及方法

2.2.8 数据处理

2.3 结果与分析

2.3.1 高脂日粮与硫辛酸对小鼠消化系统自由基含量的影响

2.3.2 高脂日粮与硫辛酸对小鼠血浆和消化系统抗氧化指标的影响

2.4 讨论

2.5 本章小结

参考文献

第三章 油酸与硫辛酸对大鼠胃粘膜细胞氧化还原状态和生长抑素分泌的影响

3.1 引言

3.2 材料与方法

3.2.1 主要试剂

3.2.2 实验仪器

3.2.3 材料制备

3.2.4 实验方案

3.2.5 检测指标与方法

3.2.6 数据处理

3.3 结果与分析

3.3.1 油酸与硫辛酸对细胞ROS水平的影响

3.3.2 油酸与硫辛酸对细胞GSH/GSSG含量的影响

3.3.3 油酸与硫辛酸对细胞生长抑素分泌的影响

3.3.4 油酸与硫辛酸对细胞内Ca2+浓度的影响

3.3.5 油酸与硫辛酸对细胞抗氧化酶活性的影响

3.3.6 油酸与硫辛酸对细胞MDA含量的影响

3.3.7 ROS和SS水平的相关性分析

3.4 讨论

3.5 本章小结

参考文献

第四章 高脂日粮与硫辛酸对小鼠生长抑素分泌和血糖、血脂代谢的影响

4.1 引言

4.2 材料与方法

4.2.1 主要试剂

4.2.2 实验仪器

4.2.3 实验方案

4.2.4 饲养管理

4.2.5 血样及组织样处理

4.2.6 检验指标及方法

4.2.7 数据处理

4.3 结果与分析

4.3.1 高脂日粮与硫辛酸对小鼠血脂水平的影响

4.3.2 高脂日粮与硫辛酸对小鼠血糖水平的影响

4.3.3 高脂日粮与硫辛酸对小鼠血浆胰岛素并HOMA—IR指数的影响

4.3.4 高脂日粮与硫辛酸对小鼠血浆、胰腺和十二指肠中生长抑素水平的影响

4.3.5 高脂日粮与硫辛酸对小鼠十二指肠生长抑素的基因表达的影响

4.4 讨论

4.5 本章小结

参考文献

第五章 人高脂血症与生长抑素分泌水平和氧化应激关系的探讨

5.1 引言

5.2 材料与方法

5.2.1 主要试剂

5.2.2 实验仪器

5.2.3 研究对象

5.2.4 测定指标和方法

5.2.5 数据处理

5.3 结果与分析

5.3.1 高脂血症与正常对照组血糖、血脂等指标的比较

5.3.2 高脂血症与正常对照组血清抗氧化指标的比较

5.3.3 高脂血症与正常对照组血清生长抑素水平的比较

5.3.4 SS与AI的相关性分析

5.4 讨论

5.5 小结

参考文献

第六章 高脂日粮与硫辛酸对小鼠肠道氧化还原和消化吸收相关功能基因表达的影响

6.1 引言

6.2 材料与方法

6.2.1 实验材料

6.2.2 主要仪器

6.2.3 实验样本的制备

6.2.4 基因表达谱分析

6.2.5 数据分析

6.3 结果与分析

6.3.1 基因表达改变的总体分析

6.3.2 用Genmapp分析小鼠肠道响应基因对应的代表性GO定义

6.3.3 高脂和高脂+LA饲喂小鼠肠道显著改变基因的功能聚类分析

6.3.4 用MAPPfinder分析小鼠肠道显著改变通路的基因表达变化

6.4 讨论

6.5 本章小结

参考文献

第七章 高脂日粮与硫辛酸对小鼠肝脏氧化还原和脂代谢相关功能基因表达的影响

7.1 引言

7.2 材料与方法

7.3 结果与分析

7.3.1 基因表达改变的总体分析

7.3.2 用Genmapp分析小鼠肝脏响应基因对应的代表性GO定义

7.3.3 高脂和高脂+LA饲喂小鼠肝脏显著改变基因的功能聚类分析

7.3.4 用MAPPfinder分析小鼠肝脏显著改变通路的基因表达变化

7.4 讨论

7.5 本章小结

参考文献

论文主要结论

论文主要创新点

致谢

附录：攻读博士期间发表(录用)论文清单(均为第一作者)