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AGEs是由还原糖与蛋白质、核酸及脂肪等物质发生反应而生成的一类异构分子的总称。食品热加工有助于食物风味和颜色的形成,但这种处理方式也会造成AGEs的激增。膳食来源的AGEs及其前体能被肠道吸收并在多种细胞和组织中积累,过量的富集可能对人体健康产生不良的影响。大量研究表明,膳食AG Es摄入量与循环系统的炎症标志物含量呈正相关,提示膳食AGEs有促进机体炎症发生的作用,但是其具体分子机制尚不清楚。而炎症被认为能够诱导机体代谢紊乱,从而导致代谢类疾病的发生。因此本课题拟通过分子生物学和细胞生物学手段,研究高膳食AGEs摄入对机体代谢活动的影响,并利用脂肪和肝脏组织作为靶器官,从炎症的角度分析其可能的分子机制。实验方法:1.体外AGEs诱导巨噬细胞炎症模型研究:利用制备的AGEs处理RAW264.7细胞,1)首先检测外源性添加AGEs对细胞的毒性作用;2)接着利用q PCR和试剂盒的方法研究外源性AGEs对细胞氧化应激和炎症标注物表达的影响;3)最后利用Western blot的方法,检测RAGE、MAPK/NF-κB和NLRP3炎症小体的活化情况;2.紫檀茋对AGEs诱导炎症模型的干预:1)首先检测紫檀茋干预对氧化应激,以及对炎症标志物基因表达如MCP-1、TNF-α等的影响;2)接着检测紫檀茋与AGEs共处理后,RAGE/MAPK/NF-κB信号通路的活化情况;3.10只雄性C57BL/6小鼠随机分为两组,正常饲料组(Ctrl组)和高膳食AGEs组(Heated组),连续喂养12周后1)检测空腹体重,脏器指数、血糖、胰岛素和甘油三酯水平;2)接着测定小鼠体内CML的分布情况和氧化应激水平(包括肝脏,血清,皮下脂肪、肾周脂肪和生殖腺脂肪);3)利用q PCR测定生殖腺脂肪组织M1/M2型巨噬细胞标志物、脂解相关酶和葡萄糖转运蛋白4基因表达;4)Western blot检测肝脏组织胰岛素信号通路相关蛋白表达情况,q PCR检测糖酵解/糖异生关键酶m RNA的表达,并利用Hep G2细胞进行验证;5)最后利用RNA-sequence技术分析小鼠肝脏转录水平的变化。实验结果:1.外源性AGEs能够通过增加巨噬细胞NADPH酶m RNA的表达,促进RO S的产生,进而导致细胞的氧化损伤,包括羰基化蛋白和AOPP的增多;并且炎症标注物IL-1?、TNF-α、COX-2和MCP-1m RNA的表达增多,以及炎症介质NO和趋化因子MCP-1的分泌增多;2.AGEs的处理能够增加巨噬细胞RAGE、NLRP3和c-caspase-1蛋白的表达,及p38、ERK1/2、JNK和p65蛋白的磷酸化水平;3.紫檀茋能够通过抑制AGEs诱导的RAGE表达以及p38、ERK1/2和p65蛋白的磷酸化水平,从而减少了IL-1?、TNF-α、COX-2和MCP-1基因的表达;4.高膳食AGEs喂养的小鼠和正常饲料组比其禁食血糖、胰岛素以及胰岛素抵抗指数显著性上升;并且小鼠血清、肝脏和生殖腺脂肪组织CML积累明显;5.高膳食AGEs的摄入导致小鼠脂肪组织中促炎的M1型巨噬细胞标志物基因(CD80、Nos2和MCP-1)增多,而抗炎M2型巨噬细胞标志物基因(Arg1、Y M1和Fizz1)减少;此外脂肪组织中LPL和瘦素的基因的上调,Glut4基因下调;6.高膳食AGEs的摄入导致小鼠肝脏组织IRS1蛋白含量下降,G6PC基因上调、Gc K基因下调。体外实验中,CML的处理能够导致胰岛素诱导的Hep G2细胞IRS1(Ser)磷酸化水平的升高和AKT蛋白的磷酸化水平降低,并且能够上调PE PCK和G6PC基因的表达;7.RNA-sequence结果显示,高膳食AGEs喂养的小鼠肝脏组织炎症通路的活化和免疫反应的增强。结论:1.外源性AGEs的处理能够促进巨噬细胞氧化应激和炎症的发生;2.紫檀茋能够通过抑制AGEs诱导的氧化应激以及RAGE/MAPK/NF-κB通路的活化,最终减少炎症标志物基因的表达,从而缓解细胞炎症;3.高膳食AGEs喂养能够在小鼠血清、脂肪和肝脏组织中的积累,并能通过诱导其炎症反应导致脂肪组织和肝脏组织糖脂代谢紊乱,最终造成小鼠胰岛素抵抗的状态。