基于酿酒酵母体系的人参皂苷抗衰老作用机制研究

来源 :长春中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:myxzm
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目的:基于酿酒酵母生物模型,开展单体人参皂苷对其抗衰老作用的初步筛选,在此基础上,探索人参皂苷Rg1对酿酒酵母抗衰老指标的活性变化,以及对酿酒酵母细胞进行蛋白组学分析,结合组学结果验证人参皂苷Rg1对酿酒酵母的抗氧化、凋亡、代谢影响。为人参皂苷Rg1发挥抗衰老功效的进一步研究提供数据支撑。方法:1、以野生型酿酒酵母BY4742菌株做为模式生物,用MTT法检测酵母细胞的生长曲线,确定生长周期,进行药物活性筛选,浓度筛选。2、比色法检测酿酒酵母细胞内的抗氧化相关的酶活性,活性氧含量和丙二醛含量。3、利用扫描电镜观察给药组与空白组酵母细胞的形态变化。4、平板点样法进行抗逆性相关实验。5、对人参皂苷Rg1组和空白组进行DIA蛋白组学分析。从蛋白组学角度探讨人参皂苷Rg1延缓酵母衰老的效应及机制。6、采用流式细胞技术检测各组细胞凋亡的水平,MMP的变化。同时采用实时荧光定量PCR法对酿酒酵母抗氧化、细胞凋亡、能量代谢基因因子水平的变化进行检测。7、采用PRM蛋白定量分析方法,对酿酒酵母的一些标志性蛋白含量进行检测对比。结果:1、人参皂苷Rg1的抗衰老能力综合优于其他单体皂苷(P<0.05),且确定给药浓度为180μg/m L。2、人参皂苷Rg1可以显著增强酿酒酵母细胞的SOD、CAT、POD抗氧化相关的酶活性,降低活性氧含量和丙二醛含量(P<0.05)。3、根据电镜图可清晰看出人参皂苷Rg1对酵母细胞的抗衰老作用,根据抗性试验结果显示高温、高盐、酸性和氧化条件下均会加速酵母衰老,侧面证明人参皂苷Rg1可以提升酵母细胞面对环境胁迫的生长能力从而减缓衰老。4、蛋白组学结果显示给药后可显著调节酿酒酵母的19个差异蛋白,且这些蛋白大都处于代谢途径中,说明人参皂苷Rg1大概率是通过改变酵母细胞的物质能量代谢从而达到抗衰老作用。5、流式细胞术结果表明,人参皂苷Rg1能有效降低细胞凋亡水平,并减弱线粒体膜电位的下降趋势。同时经检测发现人参皂苷Rg1可以显著提高酵母细胞中的ATP含量。6、在转录水平上,人参皂苷Rg1对酿酒酵母的抗氧化相关基因具有显著下调基因SOD1,上调YAP1、GSH1、SOD2和CTT1基因表达;对凋亡相关基因有显著下调NDI1、FIS1和CYC1;对代谢途径相关基因有显著下调ATP1和CDC19,上调MRS1(P<0.05)。7、在蛋白水平上,给药人参皂苷Rg1组酵母细胞的SOD1,YAP1和NDI1蛋白含量较空白组有明显增加,CYC蛋白和ATP1蛋白含量明显降低。结论:人参中单体皂苷Rg1对酿酒酵母的抗衰老效果优于其他单体皂苷,可以显著提高酵母的抗氧化能力,同时提升其面对高温、高盐、酸性和氧化条件下的的耐受性从而达到延缓酵母衰老的作用。同时组学分析结果显示人参皂苷Rg1对酵母细胞有19个显著差异蛋白的改变,大多集中在物质能量代谢途径。进行蛋白和基因的表达验证人参皂苷Rg1对酵母细胞具有抗氧化、抗凋亡和促物质能量代谢作用。因此人参皂苷Rg1可能通过改变细胞中抗氧化活性,从而抑制细胞发生凋亡,促进细胞代谢,最终达到酿酒酵母的抗衰老作用。
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