白藜芦醇减轻苯并(a)芘引起的胰腺β细胞功能障碍、氧化应激和凋亡
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摘要:背景:糖尿病是当今世界各地人们面临的主要健康问题之一。根据国际糖尿病联合会的报告,糖尿病影响全球 3.82 亿人。环境污染物对葡萄糖代谢有有害影响并导致胰岛素抵抗。我们旨在研究环境污染物苯并(a)芘的影响,以及白藜芦醇的治疗潜力。方法:在 INS-1 (832/13) 胰岛素瘤细胞中应用白藜芦醇 (80 μM) 24 小时后,给予 20 μM 苯并 (a) 芘。在用 10 μM 白藜芦醇进行 48 小时初始预处理后,用 20 μM 苯并 (a) 芘处理细胞 24 小时。通过分子技术分析氧化应激状态、胰岛素分泌和细胞凋亡。结果:虽然白藜芦醇增加了被苯并(a)芘降低的抗氧化状态,但有趣的是,它增加了氧化状态。白藜芦醇将苯并(a)芘耗尽的还原型谷胱甘肽水平提高到对照水平。白藜芦醇上调了与基因insulin-1、insulin-2和sirtuin-1相关的β细胞功能的mRNA表达水平。白藜芦醇处理提高了培养基中的胰岛素浓度,并提高了叉头盒蛋白-1基因的mRNA表达。白藜芦醇上调苯并(a)芘下调 p53 基因表达。另一方面,白藜芦醇处理诱导了苯并(a)芘下调的 B 细胞淋巴瘤 2 的 mRNA 表达。结论:数据表明,白藜芦醇可以逆转胰腺β细胞中苯并(a)芘的氧化改变、功能障碍和致癌作用。
关键词
苯并(a)芘, INS-1 (832/13) 胰岛素瘤细胞,胰岛素,细胞凋亡,氧化应激,白藜芦醇
一、简介
糖尿病 (DM) 的特征是胰腺释放的胰岛素完全或部分缺乏。2 型糖尿病 (T2DM) 与胰岛素抵抗密切相关,是成人、儿童和青少年的重大公共卫生问题,威胁生命 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]。糖尿病在死亡原因中排名第七。在 T2DM 的早期阶段,β 细胞会产生过量的胰岛素,以确保维持正常的血糖水平。然而,β细胞无法应对线粒体功能障碍,导致内质网应激和细胞凋亡[ 4 ]。因此,β 细胞质量会减少 [ 5 ]。
氧化应激可能是由于高水平的活性氧 (ROS) 产生和/或缺乏抗氧化防御系统 [ 6 ]。抗氧化酶的活性在糖尿病中增加。人们认为,包括非酶糖基化和葡萄糖自氧化在内的事件导致过氧化氢和超氧化物的增加是这种现象的基础 [ 7 ]。糖尿病患者的血浆还原型谷胱甘肽 (GSH) 水平显着降低 [ 8 ]。GSH 是抵御化学品的最重要的生物分子。它还可以作为自由基清除剂,可以修复由自由基引起的细胞损伤 [ 9 ]。
T2DM 进展的基本因素是肥胖和胰岛素抵抗。然而,这会导致β细胞分泌的胰岛素不足,无法弥补胰岛素的不足。无论哪种情况,它都被认为是β细胞死亡、凋亡的主要途径。β细胞凋亡中有许多潜在有效的刺激物。这些是作为死亡受体的 Fas 配体和 Fas 受体、穿孔素、细胞因子 [ 10 ] [ 11 ]、ROS [ 12 ]、活性氮 [ 13 ]、烷化剂 [ 14 ]、神经酰胺 [ 15 ];缺乏生长因子[ 16 ]。
Longnecker 和 Daniels [ 17 ] 假设化学污染物可能在 T2DM 的病因学中起重要作用。这一假设得到了流行病学研究的支持;这表明胰岛素抵抗或 T2DM 发病率的增加是暴露于高水平砷、有机氯污染物和空气污染的结果 [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]。
污染直接对人体健康产生有害影响。世界上大约 40% 的人类死亡与环境污染有关。即使是一生从未吸烟的人,也因空气污染而患上肺癌等呼吸系统疾病。被污染的水会导致许多疾病。全世界有超过 120 万人无法找到干净的水来维持他们的生活。受污染的土壤带有化学物质和多种毒素。苯并(a)芘[B(a)P]是一种具有五环多环芳烃结构的化合物。大气 B(a)P 的最重要来源是木材燃烧。它还存在于煤焦油、汽车尾气(尤其是柴油发动机)以及有机材料和烧烤食物燃烧产生的所有烟雾中 [ 22]。B(a)P 的代谢物具有致癌性并导致 DNA 降解。例如,Benzo(a)pyran-8-diol-9,10-epoxide 进一步形成 DNA 产物 [ 23 ] [ 24 ]。
白藜芦醇 (RES) 是一种天然植物抗毒素,由包括葡萄在内的许多水果和植物产生。它可以防止细胞膜中的 DNA 损伤和脂质过氧化。各种研究 [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] 表明,有必要进一步研究 RES 如何用于癌症治疗。白藜芦醇激活sirtuin (Sirt)-1 [ 28 ],它在许多不同的生理事件中发挥重要作用,例如细胞周期调节、新陈代谢和炎症[ 29 ]。以前的研究表明,Sirt-1 在胰岛素分泌和 β 细胞功能的持久性方面具有积极的调节作用 [ 30 ] [ 31 ] [ 32]。
然而,据我们所知,以前没有关于环境污染物 B(a)P 对胰腺 β 细胞产生的胰岛素水平的直接影响的报告。因此,本研究旨在评估 RES 对体外暴露于 B(a)P 的胰腺 β 细胞的氧化应激、功能障碍和细胞凋亡的可能影响。
2。材料和方法
2.1。材料
除白藜芦醇(Cayman Chemical, Tallin, Estonia)外的所有化学品均购自 Sigma-Aldrich(德国)。INS1-E 胰腺细胞系获自 Lisa Poppe(杜克大学医学中心,美国)。
2.2. 细胞培养和治疗
大鼠 panceatic INS-1 (832/13) 细胞系在补充有 10% FBS、100 单位/ml 青霉素和 100 µg/ml 链霉素、1 mM 丙酮酸钠、5 mM 谷氨酰胺、50 µM 2-巯基乙醇和10 mM HEPES 缓冲液。细胞在 37˚C 的潮湿环境(95% 空气,5% CO 2)中培养。将INS-1细胞以2.1×10 6细胞/ml的密度接种在75-cm 2培养瓶中,并在使用前生长2-3天。
2.3. 实验组
将INS-1β细胞分为四组:对照组、白藜芦醇给药组、苯并(a)芘处理组、苯并(a)芘处理后白藜芦醇给药组。白藜芦醇在 RES 和 RES + B(a)P 组中以 10 µM 的量给药 48 小时 [ 33 ]。第一次孵育后,在 B(a)P 和 RES + B(a)P 组的烧瓶中加入 20 µMB B(a)P [ 34 ],第二次孵育 24 小时。最后一次温育后,将细胞从培养基中分离出来并用于生化分析。每个测定一式三份进行并重复三次。
2.4. 蛋白质分析
除去培养基,通过胰蛋白酶-EDTA处理收获细胞并用PBS洗涤两次。收获的细胞在裂解缓冲液中裂解。裂解物在 12.000 g(4˚C,10 分钟)下离心。通过 Bradford 方法 [ 35 ] 测定上清液中的蛋白质浓度。
2.5. 葡萄糖刺激的胰岛素分泌分析
与白藜芦醇和 B(a)P 孵育后,将细胞在含有 2.8 mM 葡萄糖的 Krebs-Ringer 碳酸氢盐 (KRB) 溶液中洗涤 1 小时,随后在含有 2.8 mM 葡萄糖的 KRB 溶液中在 37˚C 下孵育 30 分钟. 在实验结束时,通过大鼠/小鼠胰岛素 ELISA 试剂盒(EZRMI-13K,默克密理博,默克达姆施塔特,德国)对培养基样品中分泌的胰岛素水平进行定量。
2.6. 氧化应激相关参数的测量
细胞裂解物的总抗氧化状态 (TAS) 由来自 Rel Assay Diagnostics (Gaziantep, Turkey) 的测试试剂盒确定。这种比色法基于抗氧化剂对更稳定的 ABTS [2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazolin-6-sulphonic acid)] 自由基阳离子的颜色特性的漂白 [ 36 ]。
总氧化状态 (TOS) 水平由来自 Rel Assay Diagnostics(土耳其加济安泰普)的检测试剂盒使用由 Erel [ 37 ] 开发的新型自动化方法在细胞裂解物中测定。在该方法中,样品中存在的氧化剂将亚铁离子-邻联苯胺络合物氧化为铁离子。铁离子在酸性介质中与二甲酚橙产生有色络合物。在 530 nm 波长下用分光光度法测量颜色强度。结果用过氧化氢校准并表示为 µmol H 2 O 2 equiv./mg prot)。
氧化应激指数(OSI)是衡量氧化应激程度的指标,其计算公式为:OSI=TOS(μmol/mg prot)/(TAS(mmolTroloxEquiv/L)×100[ 38 ]。
Griess 反应用于确定细胞裂解物中的 NO 水平 [ 39 ]。结果以μmol/mg蛋白质表示。
上清液中存在的巯基与 DTNB(5,5'-2-二硫代双硝基苯甲酸)发生反应后,通过分光光度计在 412 nm 处测定样品的 GSH 水平 [ 40 ]。分析结果以 μmol/mg 蛋白质表示。
2.7. 总 RNA 分离和实时 PCR 分析
将细胞接种在 25-cm 2培养瓶并在使用前生长 1-2 天。在完成上述温育后,收集细胞并用PBS洗涤。根据制造商的说明 (Qiagen, Valencia, CA),通过 RNAeasy 试剂盒分离总 RNA。根据制造商的说明(Thermo Scientific,Waltham,MA USA),使用 First Strand cDNA Synthesis 试剂盒生成 cDNA。简而言之,在 RT 反应中使用 1 μg 总 RNA 作为模板,使用 RevertAidTM H(-) M-MuLV Reverse Transcriptase (MBI Fermentas) 按照制造商提供的说明进行。RNA 与 10 μM 引物(oligodT,随机六核苷酸或特异性引物)混合,在 65˚C 下孵育 5 分钟,并在冰上保持 2 分钟以允许杂交。然后,RT 反应混合物(缓冲液 5X,dNTPs 各混合 10 mM,按照制造商的说明添加 RNase 抑制剂 RNaseOUT (40 U/μl) (Invitrogen)) 和逆转录酶。在 42˚C (M-MuLV) 下孵育 60 分钟后,RT 酶在 70˚C 下热灭活 5 分钟。
使用 Strategene Mx3005P QPCR 系统(Agilent,CA,USA)进行实时 PCR 反应。反应混合物含有 12.5 μl Maxima SYBR Green qPCR Master Mix (2x),不含 ROX(Thermo Scientifics,Massachusetts,USA),每种引物 400 nM,2 μl cDNA 和无核酸酶水,最终体积为25微升。热循环条件包括在 95°C 下 5 分钟的初始变性步骤和 35 - 40 个扩增循环,其中包括在 95°C 下变性 30 秒和在 54°C - 70°C 下退火 60 秒(表 1)。在最后一个循环后进行熔解曲线分析,以研究扩增子的特异性和反应伪影(如引物二聚体)的存在,使用 60°C 至 100°C 的温度梯度和 0.5° 的斜坡速度C·s -1(10 秒)和连续荧光测量。将靶基因的表达水平标准化为管家基因 GAPDH。然后根据 ΔΔCt 方法使用以下等式计算基因表达值:RQ = 2 -ΔΔCt [ 41 ]。PCR反应中使用的引物序列和PCR条件见表1。每个测定一式三份进行并重复三次。
成绩单
引物序列
PCR 程序
循环
p53
F-5'CGGAGGTCGTGAGACGCTG'3
R-5'CACATGTACTTGTAGTGGATGGTGG'3
94˚C-1m/59˚C-1m/72˚C-1m
40
Foxo1
F-5'GTGAACACCATGCCTCACAC'3
R-5'CACAGTCCAAGCGCTCAATA'3
95˚C-15s/60˚C-1m/72˚C-1m
40
INS-1
F-5'CCTGCTCGTCCTCTGGGAGCCCAAG'3
R-5'CTCCAGTGCCAAGGTCTGAAGATCC'3
94˚C-1m/68˚C-1m/72˚C-1m
35
INS-2
F-5'CCTGCTCATCCTCTGGGAGCCCCGC'3
R-5'CTCCAGTGCCAAGGTCTGAAGGTCA'3
94˚C-1m/70˚C-1m/72˚C-1m
40
Sirt-1
F-5'AGGGAACCTCTGCCTCATCTAC'3
R-5'GGCATACTCGCCACCTAACCT'3
94˚C-1m/60˚C-1m/72˚C-1m
35
Bcl-2
F-5'CAGCTGCACCTGACGCCCTT'3
R-5'CCCAGCCTCCGTTATTCTGGA'3
94˚C-1dk/58˚-1dk/72˚C-1dk
40
GAPDH
F-5'GTCGTGGAGTCTACTGGCGTC'3
R-5'GATGACCCTTTTGGCACCACC'3
94˚C-1m/54˚C-1m/72˚C-1m
35
表 1。寡核苷酸引物序列和 PCR 程序。
p53,肿瘤蛋白 53;Foxo-1,叉头盒蛋白 O1;Ins-1,胰岛素-1;Ins-2,胰岛素-2;Sirt-1,Sirtuin-1;Bcl-2,B 细胞淋巴瘤-2;GAPDH,葡萄糖-6-磷酸脱氢酶。
2.8. 统计分析
由于未观察到正态分布,因此使用了 Kruskal Wallis 检验,然后使用了 Conover-Iman 检验。P < 0.05被认为组间具有统计学意义。结果表示为平均值±标准偏差。使用适用于 Windows 的社会科学统计软件包 (SPSS) 20.0 版分析数据。
3. 结果
NO、TAS、TOS、GSH 和 OSI 等氧化应激相关参数列于表 2中。有趣的是,与 B(a)P 处理的细胞相比,白藜芦醇预处理显着 (p < 0.05) 增加了 RES + B(a)P 组的 NO 产生。白藜芦醇显着(p < 0.05)增加了两个RES治疗组的TAS。另一方面,与 CTRL 组相比,B(a)P (p < 0.05) 显着降低了 B(a)P 组的 TAS 水平。这些结果表明白藜芦醇支持细胞抗氧化防御 B(a)P 诱导的氧化事件。在 OSI 水平上,RES + B(a)P 和 B(a)P 组之间没有显着差异。与对照组和 B(a)P 组相比,RES 组和 RES-B(a)P 组的 GSH 水平显着增加 (p < 0.05),
与 CTRL 和 B(a)P 组相比,RES 和 RES + B(a)P 组的白藜芦醇预处理显着增加了胰岛素的产生 (p < 0.05)(表 3)。INS1-Eβ细胞中基因mRNA表达水平的比较见图1。与对照组相比,RES组的白藜芦醇上调了与细胞增殖相关的基因FoxO1约1.43倍。在 B(a)P 组中也观察到 FoxO1 的类似上调(1.23 倍)。另一方面,与 B(a)P 组相比,白藜芦醇使 RES + B(a)P 组的 FoxO1 mRNA 表达增加了 1.23 倍(图 1)。在所有白藜芦醇治疗组中,在葡萄糖介导的胰岛素合成中具有有效作用的 Sirt-1 的 mRNA 表达水平被白藜芦醇上调。与 B(a)P 组相比,RES + B(a)P 组发生了这种增加(图 1)。在我们的研究中,与对照组相比,B(a)P 治疗将 B(a)P 组中 ins-1 基因的 mRNA 表达抑制了 1.70 倍。同一组中ins-2基因表达的抑制为2.17倍。这些结果表明,B(a)P 在本研究中显着降低了胰岛素编码基因的表达。另一方面,白藜芦醇在所有用白藜芦醇处理的组中增加了这两个基因的表达(图1)。
与对照组相比,B(a)P 组中的 B(a)P 应用使 p53 mRNA 的表达降低了 1.40 倍。另一方面,与仅给予banzo(a)芘的组相比,在B(a)P + RES组中检测到增加了1.60倍(图1 )。
与对照组相比,B(a)P 组的抗凋亡基因 BcL-2 下调了 1.15 倍,而白藜芦醇在 B(a)P + RES 组中将该基因的表达增加了 1.20 倍B(a)P 组(图 1)。
图 1。与β细胞增殖、凋亡和活性相关的各种基因的mRNA表达水平。Foxo-1,叉头盒蛋白 O1;Sirt-1,Sirtuin-1;Ins-1,胰岛素-1;Ins-2,胰岛素-2;p53,肿瘤蛋白53;Bcl-2,B 细胞淋巴瘤-2。*:与对照组相比,**:与 B(a)P 组相比。
团体
平均值 (SD)
不
(微摩尔/克蛋白质)
TAS
(µmol H2O2Equiv/mg prot)
服务条款
(µmol H2O2Equiv/mg prot)
操作系统
谷胱甘肽
(µmol/mg prot)
控制
10.78 (0.53)一个
5.48 (0.83)一个
1.26 (0.11)一个
23.39 (3.27)一
5.80 (0.63)一个
RES
公元前15.50 (1.20)
8.36 (1.09)b
2.85 (0.40)b
34.40 (6.23)b
9.57 (0.99)b
B(a)P
12.30 (0.90)一个
3.04 (1.35)一个
1.09 (0.36)一个
13.60 (3.30)c
3.77 (0.28)c
RES + B(a)P
17.42 (1.76)c
17.05 (1.53)c
2.88 (0.46)c
16.95 (2.01)c
5.64 (1.50)一个
表 2。白藜芦醇对细胞裂解液中 NO、TAS、TOS、OSI 和 GSH 水平的影响。
a,b,c:不同行的平均值显着不同(p < 0.05)。RES:白藜芦醇,B(a)P:苯并(a)芘,NO:一氧化氮,TAS:总抗氧化状态,TOS:总氧化状态,OSI:氧化应激指数,GSH:还原型谷胱甘肽。
团体
n
胰岛素 (ng/ml)
平均值 (SD)
P 值#
控制
3
0.49 (0.05)一个
RES
3
0.75 (0.09)公元前
<0.05
B(a)P
3
0.60 (0.01)b
<0.05
RES + B(a)P
3
0.99 (0.22)c
<0.05
表 3。白藜芦醇对分泌胰岛素水平的影响。
# Kruskal Wallis 测试,然后是 Conover-Iman 测试;a,b,c不同行的平均值显着不同 (p < 0.05)。RES:白藜芦醇,B(a)P:苯并(a)芘。
4。讨论
已知苯并(a)芘会在多次燃烧反应后发生 [ 42 ]。有研究表明,空气污染与糖尿病密切相关[ 43 ]。
B(a)P 代谢通过充当细胞中某些细胞因子和生长因子的第二信使,导致 ROS 的过度表达,这在癌症发展中是有效的 [ 44 ]。据报道,活性氧可以引发脂质过氧化 [ 45 ]。
众所周知,GSH 通过其硫醇基团保护细胞免受氧化损伤 [ 46 ]。据报道,B(a)P 应用显着降低了 GSH [ 47 ] 的水平。同样,在我们的研究中,B(a)P 降低了 GSH 的水平。这可以通过在脂质过氧化产生的过氧化物自由基的解毒过程中过度使用谷胱甘肽来解释。同样,这一结果得到了 B(a)P 对 β 细胞中 TAS 的减少作用的支持。
一项研究报告称,白藜芦醇会增加 GSH 水平,从而起到抗氧化损伤的保护作用 [ 48 ]。在我们的研究中,与对照组和 B(a)P 组相比,RES 组和 B(a)P + RES 组的白藜芦醇治疗分别检测到 GSH 水平的增加。此外,据报道,白藜芦醇具有抗氧化功能,例如超氧化物歧化酶 (SOD) 和谷胱甘肽过氧化物酶 (GPx) [ 49 ]。白藜芦醇的这种作用是基于其保护细胞膜免受氧化损伤的能力 [ 50 ]。众所周知,白藜芦醇具有强大的抗氧化特性和保护能力,可防止脂质过氧化引起的有害影响 [ 51 ] [ 52]。有趣的是,有一些研究表明白藜芦醇会增加 iNOS 的表达和 NO 的产生 [ 53 ] [ 54 ]。与文献一致,本研究中白藜芦醇处理增加了 NO 水平。这种作用可能与 iNOS 的激活有关。
据报道,白藜芦醇可降低大鼠的血糖和甘油三酯水平以及胰岛素血症 [ 55 ]。与之前的研究一致,RES 改善了本研究中的胰岛素水平。RES对胰岛素分泌的这种影响可能与Sirt-1基因表达增加有关。孔等人。[ 56 ] 报道 RES 改善了血糖控制和胰岛素水平,这在喂食高脂肪饮食 8 周的大鼠中降低了 [ 56 ]。从这些结果中,研究人员得出结论,RES 增加了 Sirt-1 基因的表达。我们研究中获得的结果支持了文献数据。
在一项使用 Zucker 糖尿病大鼠的研究中,Sirt-1 基因激活剂改善了葡萄糖的体内平衡,并积极影响了脂肪、肝脏和肌肉组织中胰岛素的敏感性。在同一项研究中指出,激活 Sirt-1 在治疗年龄相关疾病和 T2DM 中是一种很有前途的新治疗策略 [ 57 ]。
先前已证明 RES 可增加人内皮细胞系 EA.HY926 中的 Sirt-1 基因表达 [ 58]。同一研究人员提出,RES 的抗炎作用可以通过 Sirt-1 和 AMP 活化激酶 (AMPK) 来实现。在我们的研究中,与对照组相比,RES 组的 mRNA 表达水平增加了 1.34 倍,与 B(a)P 组相比,B(a)P + RES 组的 mRNA 表达水平增加了 1.72 倍。在这种情况下,表明 RES 对 GSH 调节作用的潜在机制是由于如前所述的 Sirt-1 基因表达的上调。Sirt-1 通过上调细胞抗氧化酶(包括 SOD-1、过氧化氢酶、GPx-1 和硫氧还蛋白-1)来加速 ROS 的解毒。GPx-1 通过消除氢过氧化物和通过 GSH(细胞中主要的低分子量硫醇)的氧化直接调节细胞氧化状态 [ 59 ] [ 60]。因此,我们的研究结果表明,通过 RES 协同上调 Sirt-1 可能会增加过氧化氢还原所必需的 GSH 和 GPx。
或者,白藜芦醇可以直接增加具有抗氧化作用的谷胱甘肽水平。白藜芦醇因其可能的抗氧化作用和抗氧化损伤的保护作用而广为人知[ 61 ]。
在本研究中,我们测试了 RES 减弱 INS-1E 胰腺细胞中 B(a)P 介导的 GSH 耗竭的能力。与单独使用 B(a)P 治疗相比,RES + B(a)P 治疗显着增加了 GSH 水平。RES 可能通过增加 GSH 的生物合成以及清除 B(a)P 诱导的 ROS 来减弱 B(a)P 介导的 GSH 水平消耗。如在白藜芦醇中所见,在 4' 和 5 位具有羟基的多酚化合物具有清除自由基的潜力 [ 62 ] [ 63 ]。我们的数据证实了之前对 RES 清除自由基(如 OH 和 ○∙ -2[ 33 ] 并且已被证明具有抗氧化性能 [ 64 ]。
肿瘤抑制基因 p53 是一种由各种形式的细胞应激激活的转录因子,是最早检测到的癌症基因之一 [ 65 ]。辛等人。[ 65 ] 报道了用 RES 和 Sirtinol(一种 Sirt-1 抑制剂)联合治疗的大鼠中 p53 蛋白水平的增加。在这种情况下,由 RES 和 sirtinol 组成的组合可用于防止 B(a)P 的有害影响。在我们的研究中,虽然单独使用 RES,但与对照组和 B(a)P 组相比,RES 组和 B(a)P + RES 组中 p53 的表达水平分别增加了 2.07 倍和 1.60 倍。因此,可以说细胞凋亡是通过 Soengas 等人 报道的 p53 介导的机制来刺激的。[ 66],由本研究中的 RES 提供。RES在诱导各种细胞凋亡中的作用是有争议的。该试剂已被证明可诱导癌细胞(如皮肤癌细胞)的细胞凋亡 [ 67 ],并已被证明对人体肌腱细胞 [ 68 ]、内皮细胞 [ 69 ] 和其他细胞类型的细胞凋亡具有保护作用,特别是在氧化应激下 [ 70 ]。在这项研究中,我们证实了 RES 对 INS-1 胰腺细胞暴露于 B(a)P 的细胞凋亡减少的治疗作用。
据报道,RES 在不同的体内和体外研究中具有抗糖尿病作用 [ 71 ] [ 72 ]。谢等人。[ 72 ]表明RES可以诱导包括胰岛素基因在内的几种β细胞基因的表达。动物研究表明 RES 通过增加胰岛素分泌 [ 73 ] 或通过激活 Sirt-1 [ 74 ] 增强外周器官对胰岛素的敏感性具有类似的有益作用]。在我们的研究中,与 B(a)P 组相比,RES + B(a)P 组的 Ins-1 和 Ins-2 基因水平分别增加了 2.03 倍和 1.63 倍。此外,在本研究中,与 B(a)P 组相比,RES + B(a)P 组的胰岛素激素分泌显着增加。有人提出,这些结果与上述先前研究的结果一致。
另一方面,研究表明 RES 增加了关键 β 细胞转录因子(如 Foxo1 和 Ngn3)的表达 [ 72 ]。本研究中白藜芦醇治疗增加的 FoxO1 表达解释并支持 RES 对胰岛素水平的积极影响。
据报道,Bcl-2 基因的表达在暴露于 B(a)P 的大鼠的大脑皮层中受到显着抑制。B(a)P 的这种作用归因于其对细胞凋亡指数的增强作用 [ 74 ]。与文献一致,在本研究中,B(a)P 组中 Bcl-2 基因的表达被抑制了 1.15 倍。
他等人。[ 75 ] 将RES作为SIRT1的激活剂用于防止H 2 O 2在小鼠成骨细胞MC3T3-E1细胞系中诱导的细胞凋亡的影响。使用 H 2 O 2后,p53、bax 和 caspase-9 受到刺激,而 SIRT1 和 Bcl-2 受到抑制。已确定 RES 刺激 Bcl-2 和 SIRT1 基因的活性对抗 H 2 O 2的这种作用[ 75 ]。同样,RES 增加了本研究中 Bcl-2 的表达水平。这种增加也被认为在消除由 B(a)P 引起的 Bcl-2 基因表达减少方面是有效的。
5. 结论
本研究首次研究了 B(a)P 对胰腺 β 细胞的有害影响以及 RES 的治疗方面。出于这个原因,相信这里获得的结果可能有助于文献。基于所有这些结果,可以说RES可能是保护或治疗胰腺β细胞中B(a)P中毒可能发生的致癌和氧化变化的不良反应的非常重要的治疗剂。RES 的这些作用的证明揭示了 RES 在防止环境污染物的有害影响方面的重要性。科学证据再次揭示了富含 RES 食物的重要性。通过进一步的研究,有可能阐明 RES 的这些影响背后的细胞或分子机制。
致谢
这项研究得到了 Afyon Kocatepe 大学科学研究项目部(项目编号:10.TIP.18/MSc 医学生物化学论文)和 NATO-SPS 计划(项目编号:MYP-G5266)的支持。作者感谢 Suat Erdoğan 教授(土耳其特拉基亚大学,格拉斯哥博士)对本文进行了英文修订。
利益冲突
作者声明与本文的发表没有利益冲突。
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