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葡萄籽原花青素抗衰老作用的研究葡萄籽原花青素;D-半乳糖;抗氧化作用;抗衰老作用

目前,随着老年人口的迅速增加[1],衰老相关疾病发病率也在不断增长[2]。

生物体的衰老过程主要表现为机体组织和细胞中自由基累积。

自由基是正常代谢的中间产物,其反应能力强,可使细胞中多种物质发生氧化,损害生物膜,还可引发DNA 的损伤,进一步诱发肿瘤等疾病。

随着年龄的增长,人体的自由基防御能力减弱。

葡萄籽的提取物葡萄籽原花青素(grape seed proanthocyanidin extract,GSPE)具有增强心血管活性、抗氧化、抗衰老等多种生物活性和药理作用[3]。

GSPE用于食品中能有效清除体内自由基,防治与自由基相关的心血管等疾病[4];在化妆品中使用也可使皮肤老化减慢[5]。

研究显示模拟自然衰老过程公认的研究方法是持续注射一定量D-半乳糖[6]。

本研究采用D-半乳糖建立小鼠衰老模型,检测葡萄籽原花青素对衰老小鼠的抗氧化功效,探讨葡萄籽原花青素的抗衰老作用,为其在抗衰老方面的应用提供依据。

1 仪器与材料1.1 仪器AE224电子天平(上海恒平);SG-4054恒温水浴锅(上海硕光);JJ-2高速组织捣碎机(上海净信科技);XSP-9CA光学显微镜(上海光学仪器一厂);Varioskan Flash全波长扫描多功能读数仪(美国Thermo Scientific公司)。

1.2 材料葡萄籽原花青素提取物(GSPE,陕西惠科植物有限公司,纯度大于95 %);D-半乳糖粉剂(上海国药集团,批号:20061025);维生素C注射液[华润双鹤利民药业(济南)有限公司,批号:H20023350];超氧化物歧化酶(SOD)检测试剂盒,丙二醛(MDA)检测试剂盒,谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)检测试剂盒,羟脯氨酸(HYP)检测试剂盒(南京建成生物工程研究所,生产批号:20190514)。

1.3 实验动物雄性昆明种小鼠60只,20~22 g,购自西安交通大学医学实验动物中心,动物质量合格证号:SCXK(陕)2010-001,动物使用许可证号:SYXK (陕)2018-001。

温度22±2 ℃,相对湿度55 %±15 %,12 h:12 h暗/光循环条件下饲养。

2 方法2.1 动物分组及造模给药健康雄性小鼠60只,适应性饲养7 d,随机分为6组即空白组、模型组、GSPE低(100 mg/kg)、中(200 mg/kg)、高(400 mg/kg)剂量组、维生素C阳性对照组(100 mg/kg),每组10只。

将配制好的D-半乳糖溶液皮下注射于小鼠颈部(0.1 ml/10 g),空白对照组颈部皮下注射等体积的生理盐水,连续注射30 d致小鼠衰老。

造模同时各给药组灌胃给予相应浓度的药物溶液,空白对照组和模型对照组给予生理盐水20 ml/kg,每日1次,连续8周。

每周称重一次。

2.2 脏器系数测定末次给药后禁食24 h,称取小鼠体重。

眼球取血并分离血清。

处死小鼠,摘取肝脏、脾脏、胸腺组织,生理盐水洗净各脏器组织,吸水纸吸干水分后,称重,按下式计算各脏器组织脏器系数。

脏器系数=脏器重量(mg)/小鼠体重(g)2.3 肝脏、皮肤组织及血清生化指标检测眼球取血,3500 r/min离心20 min 后,分离血清,采用试剂盒测定各组小鼠血清中SOD、MDA、GSH-Px含量。

取小鼠肝脏和皮肤组织加入冰浴过的生理盐水制备10 %的组织匀浆2 ml,12 000 r/min 低温离心10 min,分离上清,采用试剂盒测定小鼠血清及肝脏、皮肤组织匀浆液中SOD、MDA、GSH-Px含量。

同时检测皮肤组织中羟脯氨酸(HYP)的含量。

2.4 肝脏组织切片观察取小鼠部分肝脏组织,固定于10 %甲醛溶液中,依次经80 %,90 %,95 %,100 %酒精脱水。

石蜡包埋,切片机切片,苏木素-伊红染色,中性树脂封片,显微镜下观察肝脏组织细胞形态的变化。

2.5 数据处理测定结果采用SPSS17.0进行统计分析,结果用±s表示。

组间比较采用单因素方差分析(oneway ANOVA)。

老龄化的衰老涉及机体多个组织和器官,是一种渐进的生理功能障碍过程。

D-半乳糖诱导的急性衰老模型,在生理、生化等指标上能有效模拟自然衰老,用量过大可引发机体产生氧化应激、细胞损伤、炎症反应等,加速大脑衰老和认知功能障碍[7],出现心肌细胞钙超载、凋亡、心脏功能退化[8],肝脏细胞复制性衰老、肝脏结构破坏、炎性细胞增多[9]、同时免疫系统也被破坏,胸腺、脾脏指数下降[10]。

本研究采用D-半乳糖注射建立小鼠衰老模型,观察GSPE对小鼠衰老的干预作用。

结果显示,GSPE可改善衰老所导致的脾脏指数、胸腺指数下降,与模型对照组比较,GSPE中、高剂量组脾脏、胸腺、肝脏指数显著改善,组织病理学结果显示,GSPE中、高剂量组肝
脏细胞结构清晰,细胞数量增加,说明GSPE对D-半乳糖诱发的肝脏细胞损伤也有抑制效果。

衰老会导致体内自由基防御系统逐渐下降,如SOD、GSH-Px等酶的活力下降[9]。

SOD是机体内清除自由基的主要物质,生物体中SOD的水平是象征着衰老和死亡的直观指标[11] ;GSH-Px是一种重要的体内过氧化物分解酶,是生物抗氧化能力的指标之一[12]。

测定SOD、GSH-Px酶活力变化可间接反应机体的衰老程度。

生物体中,自由基作用于脂质过氧化的最终产物是MDA,MDA的大量产生加重了细胞膜的损伤[13]。

本研究显示模型对照组小鼠血清、肝脏及皮肤组织中的SOD、GSH-Px含量显著降低,MDA含量升高,应用中、高剂量GSPE进行治疗后小鼠血清、皮肤、肝脏中的SOD、GSHPx 酶活性显著升高、MDA含量降低,进一步证明GSPE可通过对抗氧化应激反应改善衰老。

HYP是胶原纤维和胶原蛋白中主要的非必需氨基酸,是检测机体胶原代谢的重要指标,也是评价皮肤衰老的重要指标[14]。

本研究进一步测定了衰老小鼠皮肤组织中HYP的含量。

研究显示,与空白对照组比较,模型对照组皮肤组织中HYP的含量明显升高,用中、高剂量GSPE进行治疗后皮肤组织HYP的含量降低。

总之,研究结果显示GSPE具有抗氧化、预防衰老的作用,可为葡萄籽相关产品的开发利用提供更多的选择。

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