YH改善HUVEC內皮細胞氧化損傷提供基礎數據 為其在食品及醫藥領域應用提供依據
發布時間：
2022-03-23
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摘 要∶
為探討酵母酶解物（YH）對H，O，引起的HUVEC人臍靜脈血管內皮細胞氧化損傷的保護機制，研究了 YH的抗氧化活性。活性氧是組織、細胞的基本成分，在細胞信號與穩態方面有重要的作用【1。過量的活性氧會引起細胞內大分子的氧化損傷，進而造成生物膜損傷、蛋白質變性、各種酶失活、加速脂肪氧化和誘導 DNA復制表達錯誤等問題，導致機體細胞和組織器官的各種損傷，引發一系列慢性疾病，如糖尿病、高血壓、心血管疾病等2】。食物是抗氧化劑的重要來源，世界衛生組織（WHO）一直主張在世界范圍內增加飲食中的抗氧化劑【3】。蛋白質水解產物是天然抗氧化活性物質的重要來源。Oh 等【4】報道紫貽貝的糜蛋白酶酶解產物具有較強的體外抗氧化活性，細胞實驗顯示其可以減少人臍靜脈內皮細胞（HUVEC）細胞氧化損傷模型中活性氧（ROS）的生成，提高細胞的谷胱甘肽（GSH）、超氧化物歧化酶（SOD）及過氧化氫酶（CAT）等物質的抗氧化能力，同時可以通過下調 caspase-3、p53等蛋白的基因轉錄水平減少內皮細胞的凋亡。
本課題組在前期研究中利用芽孢桿菌發酵生產粗酶制劑酶解食用酵母獲得了酵母酶解物（YH），并通過動物實驗發現 YH 具有較強的降血壓活性【5】。YH主要成分為多肽（占67.32%），另外存在少量糖（16.84%）、水分（6.80%）及核酸（0.44%）。從YH中鑒定得到了778 個多肽序列，其中91%以上多肽相對分子質量小于1500。另外，YH中含有較多的疏水性氨基酸和芳香族氨基酸，推測其可能具有一定的抗氧化活性。由于氧化應激和血管內皮功能障礙在高血壓的病理生理中起著重要作用，血管內皮細胞能產生的 ROS包括超氧陰離子、H，O，、NO、過氧硝酸鹽及羥自由基等，可通過不同的途徑影響血管內皮功能【6】】。許多具有降血壓活性的藥物或天然產物同時也具有較強的抗氧化活性【7-9】。因此，本研究分析了YH的抗氧化活性，探討其對H，O，引起的人臍靜脈內皮細胞損傷的保護作用，可為 YH 在抗氧化功能食品及醫藥領域的應用提供理論依據。
結果∶
YH對1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）清除的半數效應濃度（EC。）為1.85mg/mL，具有良好的抗氧化活性;高劑量（500 μg/mL）的 YH可以極顯著地減輕 H，O，對HUVEC 細胞增殖的抑制作用，極顯著地減少細胞中丙二醛（MDA）的生成，并顯著提升細胞內超氧化物歧化酶（SOD）酶活，從而改善由H，O，造成的細胞氧化損傷。轉錄組學測序結果顯示，YH可顯著上調 SOD2和HMOX1基因轉錄水平。
YH具有體外抗氧化活性，其對 DPPH自由基清除的 EC。值為1.85mg/mL。高劑量的 YH 對由H，O，造成的EA.hy 926 細胞增殖活性降低有極顯著改善作用（P<0.01）。YH可通過上調 HUVEC 細胞中與抗氧化活性相關的基因 SOD2 和 HMOX1 mRNA表達量的作用機制，減少細胞內 MDA生成，顯著促進 SOD的生成，實現對人臍靜脈內皮細胞的保護活性。YH有望用于降血壓或抗氧化相關的功能食品及醫藥領域。
結論∶
YH 改善內皮細胞氧化損傷提供基礎數據，并為其在抗氧化功能食品及醫藥領域的應用提供了理論依據。
關鍵詞∶
酶解;多肽∶抗氧化活性;內皮細胞;HUVEC人臍靜脈血管內皮細胞
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