果蔬中多酚类化合物双向调控Nrf2/Keap1信号通路的研究进展

果蔬中含有丰富的多酚类化合物,其含有的酚羟基中邻位酚羟基极易被氧化,有较强捕捉活性氧等自由 基的能力,因此能够清除自由基和淬灭活性氧。Nrf2（NF-E2-related factor 2）信号通路是增强机体抗氧化功能最 重要的保护性信号途径,在细胞抵御氧化应激机制中有着重要的地位,是抗氧化研究领域的热点。本文通过阐述 Nrf2/Keap1（Kelch-like ECH-associated protein 1）信号通路及其调节方式,讨论Nrf2在肿瘤化学预防和促进癌症发 生中的双重作用,重点介绍和归纳了果蔬中几种典型的多酚类物质对Nrf2/Keap1信号通路双向调控作用的分子机 制,以期为利用果蔬多酚开发健康绿色食品和药品提供一定的理论依据。     

松多酚激活Nrf2/ARE通路对H_2O_2致牛肺动脉内皮细胞氧化应激损伤的保护作用

本文研究了松多酚对H_2O_2致牛肺动脉内皮细胞(BPAECs)氧化应激损伤的保护作用及其相关机制。以H_2O_2100μM诱导牛肺动脉内皮细胞(BPAECs)建立氧化损伤模型,实验设对照组、模型组、松多酚高、中、低(0.5、0.1、0.05 mg/m L)剂量组,免疫荧光检测转录因子NF-E 2相关因子2(Nrf2)核转位变化;RT-PCR检测Nrf2 m RNA的表达;Western blot检测Nrf2蛋白的表达;以及应用抑制剂筛选其发挥抗氧化损伤保护作用的信号通路。松多酚可以促进H_2O_2所致氧化损伤的牛肺动脉内皮细胞中的Nrf2从细胞质向细胞核内的转移,相对于模型组,松多酚提取物可以增加Nrf2 m RNA和蛋白质水平的表达量(*p0.05,**p0.01),且呈剂量-效应关系(**p0.01)。松多酚对H_2O_2诱导氧化损伤的BPAECs具有保护作用,激活Nrf2/ARE机制可能与COX-2、p38、PI3K/AKT信号通路有关,而与PKC信号通路无关。     

余甘子多酚对体外酒精性肝损伤的保护作用

目的:研究余甘子多酚(PPE)对酒精性肝细胞的保护作用,以及核因子相关因子2(Nrf2)/血红素氧合酶-1(HO-1)信号通路在其中的调控作用。方法:建立BRL-3A细胞酒精性损伤模型,用试剂盒检测PPE干预前、后细胞培养上清液中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、谷胱甘肽(GSH)含量;用Q-PCR法检测Nrf2和HO-1的mRNA表达水平,Western印迹法检测细胞蛋白表达。结果:余甘子多酚可降低MDA、ALT、AST含量,提高SOD和GSH水平;降低Nrf2的mRNA水平和蛋白质含量,阻止Nrf2的过度表达;上调HO-1的m RNA水平和蛋白质含量,促进细胞抗氧化酶基因HO-1的表达,增强细胞自身抗氧化能力,抑制酒精性肝细胞氧化损伤。结论:余甘子多酚通过调控Nrf2/HO-1信号通路抑制酒精性肝细胞损伤,其主要作用成分为没食子酸、柯里拉京和鞣花酸。     

植物多酚通过Wnt/β-catenin信号通路抗肿瘤作用研究进展

Wnt信号传导通路是传递生长、发育信息的重要通路,与胚胎发育,细胞存活、生长、增殖、分化关系密切。此条通路的激活或抑制对肿瘤的发生发展有重要作用。植物多酚因其抗肿瘤潜能而成为开发防癌物质的重要来源。本文通过介绍Wnt/β-catenin信号通路的组成、调节机制及其与肿瘤的关系,总结植物多酚对肿瘤细胞中Wnt信号通路的作用机制,明确植物多酚对Wnt通路的有效靶点,为植物多酚保健食品(或药物)的开发提供新的依据。     

植物多酚通过PI3K/Akt信号通路抗肿瘤作用研究进展

磷脂酰肌醇3-激酶/丝氨酸/苏氨酸激酶B（phosphatidylinositol 3-kinase/serine/threonine kinase B,PI3K/Akt）信号通路是一条经典的抑制细胞凋亡、促进细胞增殖的信号转导通路,在肿瘤、心血管疾病、神经系统疾病和糖尿病等的防治中发挥重要作用,特别是肿瘤。PI3K/Akt信号通路的异常活化与肿瘤的发生、侵袭和转移等过程密切相关,对该通路的研究已成为当今国内外治疗肿瘤的焦点。植物多酚因具有抗肿瘤作用而成为预防肿瘤的天然药物。本文综述了PI3K/Akt信号通路的结构、活化机制以及与肿瘤的关系,总结植物多酚通过该信号通路对肿瘤细胞的作用机制,以期为研发植物多酚作为预防肿瘤的保健食品或药品提供一定的科学依据。     

巴氏灭活嗜黏蛋白阿克曼氏菌对ox-LDL诱导的HAEC细胞损伤的保护作用及机制初探

目的:本研究以巴氏灭活的嗜黏蛋白阿克曼氏菌（pasteurized Akkermansia muciniphila,PAKK）为研究对象,探究其对氧化低密度脂蛋白（oxidized low density lipoprotein,ox-LDL）诱导的人主动脉内皮细胞（human aortic endothelial cells,HAEC）损伤的保护作用。方法:首先利用MTT法评价PAKK对细胞活性的影响并确定合适的剂量。建立ox-LDL诱导的细胞损伤模型,并通过测定细胞乳酸脱氢酶、活性氧等评价PAKK对细胞损伤的保护作用,最后通过测定抗氧化酶活力以及Nrf2抗氧化通路相关基因及蛋白表达等,探讨PAKK改善HAEC细胞氧化损伤的可能机制。结果:菌数为105和106 CFU/mL的PAKK不影响HAEC细胞的活性;能显著降低ox-LDL诱导HAEC细胞的乳酸脱氢酶释放率;显著降低细胞内的活性氧水平,提高超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的活力,以及细胞的总抗氧化能力;显著上调细胞内转录因子核因子-E2相关因子2（nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2）、血红素氧合酶-1（hemeoxygenase-1, HO-1）、谷胱甘肽巯基转移酶（glutathione S-transferase,GST）以及NADPH醌氧化还原酶1 （NADPH quinine oxidoreductase-1,NQO1）的mRNA表达量;显著上调Nrf2、HO-1、NQO1蛋白的表达。结论:本研究表明巴氏灭活的嗜黏蛋白阿克曼氏菌可缓解ox-LDL对HAEC细胞造成的损伤,且其保护作用可能是通过调节Nrf2信号通路从而增强抗氧化相关基因表达。本研究为开发基于嗜黏蛋白阿克曼氏菌的可用于预防动脉粥样硬化的益生菌相关产品奠定理论基础。     

灵芝菌丝体多糖对人皮肤成纤维细胞氧化应激损伤的防护机制

灵芝多糖(Ganoderma lucidum polysaccharide,GLP)是灵芝(Ganoderma lucidum)的重要活性物质之一,拥有优异的保健功效,具有较高的研究价值。本实验以菌种G055的GLP为研究对象,对其进行提取纯化并探究其对人皮肤成纤维细胞氧化应激损伤的防护机制。通过Sevag法脱蛋白,采用DEAE-52离子交换层析得到GLP I和GLP II两组分,通过正交试验确定GLP的提取纯化工艺,GLP的最优提取条件为料液比1∶35(m/V)、浸提温度65℃、浸提时间1.5 h,在该条件下进行验证,GLP提取率为(47.70±0.50)%,再现性良好;通过建立以H_2O_2诱导的人皮肤成纤维细胞氧化应激损伤模型,围绕细胞抗氧化酶体系以及Kelch-like ECH-associated protein-1(Keap1)-核因子-E2相关因子(nuclear factor-erythroid 2-related factor 2,Nrf2)/antioxidant response element(ARE)信号通路,探究GLP及其组分(GLP I和GLP II)在防护损伤方面的作用效果及机制。损伤前的保护处理和损伤后的修复处理下,GLP及其两组分均能够显著提高细胞的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶水平(P0.05),降低活性氧以及脂质过氧化产物丙二醛的水平;GLP激活了Keap1-Nrf2/ARE信号通路的关键调控因子Nrf2,抑制了负调控因子Keap1,进而促进了下游抗氧化酶基因(NQO1和HO-1)的表达。综上,GLP的防护作用与其抗氧化酶水平及Keap1-Nrf2/ARE信号通路密切相关。     

食品中亲电物质的最新研究进展

食品中的亲电物质是高效低毒的核转录因子NF-E2相关因子2(Nrf2)诱导剂,通过Keap1/Nrf2/ARE通路激活Ⅱ相酶和抗氧化酶的转录。Ⅱ相酶和抗氧化蛋白可发挥慢速、长效的抗氧化和解毒作用。目前已经发现食品中有9类亲电物质,它们具有相似的结构特征。研究和开发食品中的亲电物质,将成为功能性食品新的研究领域。     

低温胁迫下烟苗多酚代谢及其抗氧化能力分析

为了明确在低温胁迫条件下烟苗中多酚物质代谢与抗氧化能力的关系,本研究以烟草K326为材料,对比分析了低温胁迫处理（4℃）和对照处理（25℃）烟苗叶片中多酚物质含量及其代谢酶活性和基因表达水平变化与植物抗氧化酶活性的关系。结果表明,低温胁迫处理后,烟草叶片萎蔫、细胞膜损伤严重,相对电导率升高;总酚含量受低温胁迫影响较小,木质素含量显著增加（p<0.05）;低温处理后,SOD活性显著升高（p<0.05）,CAT活性和总抗氧化能力（T-AOC）均低于对照;PAL、HCT和POD酶活性均升高,PAL、HCT和POD基因表达水平均上调。以上结果表明,低温胁迫促进烟苗多酚代谢中木质素合成,通过提高木质素含量增强细胞壁的保护作用是植物抵御环境胁迫的重要机制。     

葡萄籽原花青素提取物对砷诱导人肝细胞HL-7702损伤的保护作用及其机制

目的：研究葡萄籽原花青素提取物（grape seed proanthocyanidin extract,GSPE）对砷诱导的人肝细胞 HL-7702损伤的保护作用及其机制,为砷中毒的防治和GSPE的抗氧化研究提供理论依据。方法：将人肝细胞HL-7702 分为对照组、砷染毒组（25 μmol/L）、GSPE干预组（5、10、25、50 mg/L）以及GSPE单独干预组（50 mg/L）, 分别处理24 h和48 h后,分别测定天门冬氨酸氨基转移酶（aspartate transaminase,AST）、丙氨酸氨基转移酶 （alanine aminotransferase,ALT）、谷胱甘肽（glutathione,GSH）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）和丙二醛（malondialdehyde,MDA）水平以及总抗氧化能力（total antioxidant capacity,T-AOC）变化。噻 唑蓝（3-(4,5)-dimethylthiahiazo(-z-yl)-3,5-di-phenytetrazoliumromide,MTT）法分析细胞生存率,利用实时定量聚 合酶链式反应以及Western blot法检测HL-7702细胞中核因子E2相关因子（nuclear factor erythroid-2 related factor 2, Nrf2）、血红素氧合酶1（heme oxygenase 1,HO-1）、醌氧化还原酶1（quinone oxidoreductase 1,NQO1）和谷 胱甘肽巯基转移酶（glutathione S-transferase,GST）的mRNA以及蛋白表达。结果：MTT实验发现,与对照组比 较,高浓度砷（≥25 μmol/L）染毒组细胞存活率显著降低（P＜0.05）。GSPE干预组（＞10 mg/L）细胞中的ALT 和AST活力、MDA水平显著低于砷染毒组（P＜0.05）,SOD活力、GSH含量以及T-AOC水平显著高于砷染毒组 （P＜0.05）,GSPE干预组HL-7702细胞中Nrf2、HO-1、NQO1、GST的mRNA及蛋白表达增高（P＜0.05）。结 论：GSPE对砷诱导的人肝细胞HL-7702氧化损伤具有拮抗作用,且具有一定的剂量效应关系,其机制可能是通过 激活Nrf2介导的抗氧化信号通路,提高细胞抗氧化能力,从而改善砷引起的肝损伤。     

基于氧化应激研究刺五加多糖的抗运动性疲劳作用

该文研究了ASP（刺五加多糖）的抗运动性疲劳与抑制氧化应激作用。将小鼠随机分为对照组及刺五加多糖低、中、高剂量组（50、100、200 mg/kg）,连续干预28 d。结果发现,与对照组比较,刺五加多糖低、中、高剂量组小鼠负重游泳时间延长了13.79%、33.68%和48.89%,肌糖原、肝糖原含量增加,BUN（血尿素氮）、乳酸、血糖及血氨含量降低;与对照组比较,刺五加多糖低、中、高剂量组小鼠骨骼肌GSH-Px（谷胱甘肽过氧物酶）活性增加了29.82%、53.03%和59.32%,SOD（超氧化物歧化酶）活性增加了9.64%、15.23%和50.05%,MDA（丙二醛）含量降低了16.45%、36.76%和45.82%;与对照组比较,刺五加多糖中、高剂量组小鼠骨骼肌NOX2及低、中、高剂量组NOX4、Keap1基因表达下降,而刺五加多糖各剂量组Nrf2及HO-1基因表达增加,同时相关蛋白的表达水平具有一致的趋势。结果表明,刺五加多糖具有抗小鼠运动性疲劳作用,该作用与抑制NOX2、NOX4表达及调节Nrf2/ARE信号通路,进而抑制氧化应激作用有关。     

虾青素保护PC-3细胞免受H2O2氧化应激的作用机制

目的：研究虾青素对过氧化氢诱导PC-3细胞氧化应激的保护作用,探索其信号通路机制。方法：建立H2O2 氧化应激模型,采用不同浓度虾青素预处理PC-3细胞,检测细胞存活率、细胞凋亡、活性氧（reactive oxygen species, ROS）水平、B淋巴细胞瘤-2（B-cell lymphoma-2,Bcl-2）、Bcl-2相关X蛋白（Bcl-2-associated X protein,Bax）、 活化半胱天冬酶-3表达及丝裂原活化蛋白激酶-核因子E2相关基因2-血红素氧合酶1（mitogen-activated protein kinases nuclear factor erythroid-2-related factor 2-heme oxygenase 1,MAPK-Nrf2-HO-1）通路的变化。结果：20 μmol/L虾青 素预处理显著提高H2O2所降低的细胞存活率、降低ROS水平（P＜0.05）,同时通过抑制Bcl-2/Bax比率下降及半胱 天冬酶-3的激活,从而使细胞凋亡率从51.4%降低至14.8%,进一步研究发现虾青素能够促进Nrf2磷酸化,并促进 HO-1的表达,呈现浓度依赖性。通过细胞外调节蛋白激酶（extracellular regulated protein kinases,ERK）抑制剂 （U0126）和Akt抑制剂（LY294002）预处理,发现当ERK和磷脂酰肌醇激酶/蛋白激酶B（phosphoinositide 3-kinase/ protein kinase B,PI3K/Akt）通路被抑制后,Nrf2表达降低,表明HO-1上调受上游ERK和胞内PI3K/Akt通路的调 控。在对MAPK途径对细胞毒性影响的研究中,ERK通路被抑制后细胞存活率显著下降,而c-Jun氨基末端激酶 （c-Jun N-terminal kinase,JNK）和p38 MAPK通路被抑制后并不影响其保护作用,表明虾青素抑制细胞存活率下降 是通过MAPK途径中的ERK通路,而不是JNK和p38通路。结论：虾青素预处理PC-3细胞可以减轻H2O2诱导的氧化 应激,维持细胞生理活性。     

Dimerumic acid protects pancreas damage and elevates insulin production in methylglyoxal-treated pancreatic RINm5F cells

The effects of dimerumic acid (DMA) on apoptosis prevention and insulin production in the glucose metabolite methylglyoxal (MG)-treated pancreatic RINm5F cells were evaluated. MG was found to induce apoptotic signal molecules mediated by oxidative stress in RINm5F cells, including caspase-3 and caspas-9, resulting in cell death and decreasing insulin production. In addition, DMA elevated insulin synthesis via up-regulating mammalian homologue of avian MafA/L-Maf (Maf-A) and pancreatic-duodenal homeobox-1 (PDX-1) and inhibited MG-mediated CCAAT/enhancer binding proteins-β (C/EBPβ) expression, which is a negative regulator for insulin production. Nuclear factor-erythroid2-related factor 2 (Nrf2) is essential for antioxidant responsive element (ARE)-mediated induction. Results indicated that nuclear translocation of Nrf2 was promoted by DMA in MG-treated RINm5F cells to increase heme oxygenase-1 (HO-1) and glutamate-cysteine ligase (GCL) expressions. We confirmed that DMA protected PDX-1, Maf-A, and insulin production against MG-induced oxidative stress mediating by Nrf2 in Nrf2-knockdown RINm5F cells. These results suggest that DMA exerts antioxidative ability to attenuate MG-induced pancreatic cell damage and elevates insulin level to improve diabetes.     

咖啡酸对CCl4诱导BRL大鼠肝细胞损伤的保护作用

采用体外四氯化碳（carbon tetrachloride,CCl₄）诱导BRL大鼠肝细胞损伤模型,研究咖啡酸（caffeic acid,CA）对CCl₄诱导BRL大鼠肝细胞损伤的保护作用。实验分为对照组、CCl₄模型组（100 mmol/L CCl₄ 损伤3 h）和CA干预组（含0.2、0.4和0.8 mg/mL CA的DMEM溶液预处理4 h,再行CCl₄暴露3 h）,采用全自动生化分析仪检测天冬氨酸氨基转移酶（aspartate aminotransferase,AST）、丙氨酸氨基转移酶（alanine aminotransferase,ALT）和乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase,LDH）活力,试剂盒测定胞内活性氧（reactive oxygen species,ROS）、细胞质中细胞色素C（cytochrome C,Cyt c）和8-羟基脱氧鸟苷（8-hydroxydeoxyguanosine,8-OHdG）水平, qRT-PCR检测核因子E2相关因子2（nuclearfactor erythroid-2-related factor 2,Nrf2）、谷胱甘肽还原酶（glutathione reductase,GSR）、醌氧化还原酶1(quinine oxidoreductase,NQO1)和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）的表达水平。结果显示,CA对CCl₄所致细胞培养液中AST、ALT和LDH活力以及胞内ROS、细胞质中Cyt c 和8-OHdG水平的异常升高均具有显著的抑制作用（P<0.05）;与对照组相比,模型组细胞中Nrf2、GSR、NQO1和SOD基因的mRNA表达水平无显著差异（P>0.05）,而CA干预组中各检测基因的mRNA表达水平显著升高（P<0.05）,且具有剂量依赖效应。结果表明,CCl₄暴露可使BRL大鼠肝细胞发生氧化应激,而CA可激活Nrf2/ARE信号通路、上调抗氧化基因的mRNA水平,从而有效抑制CCl₄对肝细胞的损伤。     

沙棘花青素提取物对双氧水诱导的H1299细胞损伤的保护作用及Nrf2/HO-1通路的影响

目的：研究沙棘花青素提取物（The anthocyanidin extract of Hippophae rhamnoides L.,HRAE）对双氧水诱导H1299细胞氧化损伤的保护作用及其机制。方法：利用双氧水诱导H1299细胞氧化损伤模型,采用MTT法检测HRAE对细胞活力的影响,采用荧光探针DCFH-DA检测细胞内活性氧（Reactive oxygen species,ROS）的含量;采用试剂盒分别测定超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）、过氧化氢酶（Catalase,CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathion peroxidase,GSH-Px）及丙二醛（Malondialdehyde,MDA）的含量;采用Western Blot法检测血红素氧合酶-1(Heme oxygenase-1,HO-1)、醌氧化还原酶-1(NAD(P)H quinine oxidoreductase 1,NQO1)、Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1(Kelch like ECH-associated protein 1,Keap1)和核转录因子E2相关因子（Nu...