摘要
人成年之后,随着慢慢变老,人体会产生一系列结构和功能上变化,一些疾病也会相继出现,例如老年痴呆,高血压,心脑血管疾病,肥胖症和癌症等疾病,这些疾病严重影响了人们的生活水平。因此,如何保证人体健康提高生活质量是当今研究的热点之一,也是整个生命科学研究面临的挑战。归芪多糖由经典验方“当归补血汤”衍生而来,其主要原料为当归和黄芪。研究表明归芪多糖具有多种生物活性,例如抗氧化、调节免疫功能、保护心脏功能以及延缓衰老等。但是关于归芪多糖延缓衰老的分子作用机制研究较少,未见相关报道。 本研究以当归和黄芪为原料,采用经典的水提醇沉法制备归芪多糖,通过D-半乳糖诱导建立大鼠衰老模型,以白藜芦醇(Res)为阳性药物对照,研究分析归芪多糖对衰老大鼠的保护作用。运用生化技术检测血清和脑组织中SOD、GSH以及MDA的水平;苏木素-伊红(HE)染色观察归芪多糖对脑组织病理学的改变;分别通过WesternBlot和RT-PCR法研究分析p53,p16,CyclinD1,SIRT1等蛋白的表达以及mRNA水平的变化。同时,采用免疫组化技术检测归芪多糖对衰老大鼠脑组织凋亡因子Bax和Bcl-2蛋白表达的影响。最后,通过脑线粒体膜电位变化,线粒体膜肿胀程度以及mtDNA突变情况,分析归芪多糖对衰老大鼠脑线粒体功能的影响,进而全面揭示归芪延缓大鼠衰老的分子作用机制。 (1)采用水提醇沉法制备出含量为80.06%的归芪多糖,得率为9.6%。为后续归芪多糖延缓大鼠衰老机制的研究提供了可靠的实验材料。 (2)D-gal作用于大鼠后,几乎所有大鼠活动减少,行为笨拙,背部毛发变黄,变粗,掉毛,嗜睡,精神状态较差,皮肤羟脯氨酸(HPY)含量降低,脑组织呈现出衰老样改变;经归芪多糖干预后,皮肤组织中羟脯氨酸含量明显升高的同时,脑组织的衰老病灶有所改善。 (3)氧化保护作用结果显示,归芪多糖提高了衰老大鼠皮肤组织,脑组织和血清中SOD,GSH水平,显著降低其MDA(P<0.05)含量,提示归芪多糖可能通过抑制机体的氧化应激延缓了大鼠的衰老。 (4)SIRT1和乙酰化P53的调控作用结果表明,归芪多糖在上调衰老大鼠脑组织中SIRT1,PGC-1α,CyclinD1蛋白的表达和mRNA水平的同时,下调了p16,p21,p53蛋白的表达和mRNA水平(P<0.01),说明归芪多糖可能通过SIRT1/PGC-lα通路减轻了衰老大鼠脑组织线粒体的损伤,并通过SIRT1/p53/p21和p16-CyclinD1信号通路延缓了大鼠脑组织的衰老。 (5)线粒体介导的凋亡因子Bcl-2和Bax的表达结果显示,归芪多糖显著上调了脑组织Bcl-2蛋白的表达,下调Bax蛋白的表达(P<0.01),提示归芪多糖可上调Bcl-2/Bax比值发挥延缓脑组织衰老的作用。 (6)脑线粒体功能变化的结果显示,归芪多糖增加了脑组织线粒体数量,提高了线粒体膜电位,降低了线粒体膜的肿胀程度,减少了mtDNA的突变,增加了线粒体ATP含量,表明归芪多糖可通过保护线粒体功能,发挥延缓衰老的作用。 综上所述,归芪多糖可能通过SIRT1/PGC-lα通路减轻衰老大鼠脑组织线粒体的损伤,抑制氧化应激反应,改善线粒体功能,并通过SIRT1/p53/p21、p16-CyclinD1信号通路延缓大鼠脑组织衰老,此研究结果为归芪多糖的更深入研究提供了理论依据。