论文部分内容阅读
研究背景:老化性相关疾病(age-related diseases，ARD)，与个体的老化(aging)有着密切的关系许多疾病，如糖尿病，高血压，神经退行性疾病，动脉粥样硬化以及肿瘤等。尽管多种现行防治措施的采用，这些老化相关疾病在我国及其他发达国家仍然既有很高的发病率、致残率与死亡率，造成的医疗、经济、家庭和社会负担十分严重，其中又以心脑血管疾病的危害尤为突出[1,2]。饮食限制（Dietary restriction，DR）是一种强大的非遗传因素干预个体衰老的措施，其可以延长许多生物的寿命，提高氧化应激抵抗，减少死亡率。目前，DR延长寿命和促进健康的有益作用被认为受营养感受性网络所调控，包括PI3K/Akt，AMP激活蛋白激酶(AMPK)和NAD+依赖的Sirtuins，并通过FOXO/Nrf调控MnSOD和Catalase等几种抗氧化防御酶的上调。其中，白藜芦醇(Resveratrol，RSV)可以通过激活SIRT1模拟DR，但其潜在机制尚不清楚。最近报道，另种假定DR模拟物2-脱氧-D-葡萄糖(2-dexyo-D-glucose，2-DG)也可以延长线虫的寿命，其在哺乳动物中的作用尚未实验证实。本文主要通过整体和细胞水平，以饮食限制为阳性对照，验证2-脱氧葡萄糖（2-deoxy-D-glucose，2-DG）和白藜芦醇(resveratrol)能否模拟DR，探究其对抗氧化衰老和缺血再灌注损伤抵抗的机制研究，以找到更好的饮食限摄替代药。
目的:我们的目的以传统饮食限制(DG)为对照，比较2-DG和白藜芦醇对抗氧化衰老及抵抗缺血再灌注损伤的效果，来找到更好的饮食限制替代物。
方法:将48只10月龄SD雄性老年大鼠随机分成六组，分别为对照组（Ctrl），2-DG组，RSV组，DR组，2-DG+DR组，RSV+DR组。其中，Ctrl，2-DG，RSV组大鼠自由取食，DR组大鼠限制其食量为正常食量的60％，每周测量大鼠体重，每两周测量大鼠的进食量及饮水量，饲养6个月。饲养结束后，测量体温，取肝脏、心脏、肾脏及附睾脂肪，称重，留样;提取心脏和肝脏RNA，Real time PCR技术检测抗氧化系统相关基因MnSOD和Catalase及FOXO3a，FOXO1，SIRT2，SIRT1 mRNA表达。每组随机取四只大鼠进行离体心脏Langendorff灌流，比较各处理组对缺血再灌注损伤的抵抗作用，记录左室内压上升最大速率(maximum rate of left ventricular pressure rise，dp/dtmax)、左心室发展压(left ventricular develop pressure，LVDP)的变化，留取灌流液。心脏组织切片HE染色，观察经缺血再灌注前后，心脏组织损伤情况;用H9c2细胞系进一步验证其对MnSOD和Catalase，SIRT2和SIRT1及FOXO3a和FOXO1的影响以及对缺血再灌注损伤的抵抗作用。
结果:与Ctrl组相比较，所有DR组大鼠体重持续下降，同时体温、肝脏、肾脏和附睾脂肪的湿重明显下降，心体比及肾体比增加;2-DG和RSV组大鼠体重略微下降，心脏，肝脏，肾脏，附睾脂肪的湿重变化不大。所有DR、2-DG和RSV组老年大鼠抗氧化防御基因MnSOD和Catalase mRNA表达明显增加，并且FOXO3a和FOXO1，SIRT2和SIRT1 mRNA表达也显著增加;经离体心脏Langendorff灌流和HE染色显示，DR和RSV可以改善心脏LVDP和+dp/dt，抵抗缺血再灌注损伤，但2-DG组大鼠心脏组织损伤较重，而2-DG+DR组无上述现象。在细胞水平，H9c2细胞经2-DG和RSV处理以及缺血再灌注处理后，其抗氧化系统基因MnSOD和Catalase的mRNA表达显著增加，且抵抗缺血再灌注损伤。
结论:在整体水平，DR可以降低大鼠体重，同时心脏、肝脏、肾脏及附睾脂肪均下降;而2-DG和RSV不能持续降低大鼠体重;DR和RSV可以抵抗缺血再灌注损伤，但2-DG不能。DR和RSV可以提高抗氧化衰老系统基因表达。2-DG对老年大鼠心脏无明显抵抗缺血再灌注损伤的作用。