南瓜多糖调节氧化应激介导的胰岛β细胞凋亡的机制研究

• 作 者: 卢傲雪
• 出 处: 中国计量大学
• 发表日期: 2019年01期
• 关键词: 南瓜多糖 氧化应激 2型糖尿病 RNA-Seq 荧光定量PCR

本文以南瓜多糖(PPe)及其酸水解物(PPe-s-1和PPe-s-2)为研究对象,检测体内外抗氧化能力,探讨氧化应激相关基因调控机制,发掘可能的2型糖尿病相关基因,并对其进行结构分析。主要研究结果如下:1.利用试管比色法测定PPe、PPe-s-1和PPe-s-2抗氧化活性及抑制糖基化代谢产物能力。结果表明,PPe、PPe-s-1和PPe-s-2对ABTS~+·、超氧自由基的清除,还原力和金属螯合力的提升有显著效果,可以抑制糖基化末端产物(advanced glycation end products,AGEs)的产生,且具有明显的浓度依赖关系。2.选用大鼠胰岛素瘤INS-1细胞,对PPe、PPe-s-1和PPe-s-2体外抗氧化能力进行研究。结果表明,PPe和PPe-s-2可改善四氧嘧啶诱导的INS-1细胞氧化损伤,减缓氧化应激下细胞凋亡,起到保护细胞的作用。通过荧光定量PCR发现,PPe和PPe-s-2可改善氧化应激下大鼠INS-1细胞中PDX-1和MafA两个关键转录因子和PI3K/Akt/FOXO1信号通路相关基因的mRNA表达。3.以秀丽隐杆线虫(C.elegans)为实验模型对PPe、PPe-s-1和PPe-s-2体内抗氧化能力进行研究,并通过RNA-Seq技术探讨经PPe-s-1和PPe-s-2处理后氧化应激与糖代谢相关基因的表达水平和表达差异。结果表明,南瓜多糖及酸水解物可缓解氧化应激对线虫体内生物膜的损伤,均可延长氧化应激后的线虫寿命。经PPe-s-1和PPe-s-2处理后可提高线虫体内SOD、CAT和GR活性,可降低MDA和提高GSH含量,且具有明显的浓度依赖关系。PPe-s-1与阴性组比对共获得了16个氧化应激和46个糖代谢相关的差异表达基因;PPe-s-2与阴性组比对共获得了9个氧化应激和10个糖代谢相关的差异表达基因。4.对PPe、PPe-s-1和PPe-s-2的分子量、组成和结构的测定。结果表明,PPe、PPe-s-1和PPe-s-2平均分子量分别为104.27kDa、16.32kDa和0.73kDa。PPe-s-1和PPe-s-2由阿拉伯糖,鼠李糖,葡萄糖和半乳糖组成,摩尔比分别为1.583:1.134:1.000:3.898和0.032:0.021:1.000:0.136。PPe-s-1和PPe-s-2均在C1位连有分支侧链,推测PPe-s-1可能的连接方式为β-Rha(1→3)-α-Gal,PPe-s-2可能的连接方式为β-Rha(1→3)-β-Gal。