發(fā)布時間：2018-04-04 03:00

  本文選題：RCS　切入點：氧化應(yīng)激　出處：《西北農(nóng)林科技大學》2015年碩士論文

【摘要】：活性羰基化合物(Reactive carbonyl species,RCS),為一類體內(nèi)糖代謝,脂質(zhì)過氧化(Lipid peroxidation,LPO)和食物加工過程中不斷產(chǎn)生的,包含一個或多個羰基基團的高活性親電化合物。RCS易與細胞蛋白質(zhì),脂質(zhì)和核酸發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致細胞損傷。甲基乙二醛(Methylglyoxal,MG)和乙二醛(Glyoxal,GO)為RCS中活性很高的兩種二羰基化合物。MG和GO通過誘導(dǎo)蛋白羰基化、改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能、增加氧化應(yīng)激和羰基應(yīng)激,而導(dǎo)致炎癥、糖尿病和非酒精性脂肪性肝炎(Non-alcoholic steatohepatitis,NASH)等疾病。目前認為RCS的細胞毒性機制包括誘導(dǎo)氧化應(yīng)激,羰基應(yīng)激,蛋白與蛋白或核酸交聯(lián),基因突變,細胞凋亡等。RCS可通過線粒體途徑導(dǎo)致細胞凋亡,但是其造成線粒體損傷的具體機制仍需要進一步的探索。因此本試驗從氧化應(yīng)激,線粒體膜電位(Mitochondrial membrane potential,MMP)變化,線粒體脂肪酸β-氧化(Fatty acidβ-oxidation,FAO)等方面探討RCS的毒性機制。1.通過細胞毒性試驗檢測和活性氧類(Reactive oxygen species,ROS),LPO,H2O2濃度等氧化應(yīng)激指標及MMP的檢測,研究RCS細胞毒性的氧化損傷機制。結(jié)果表明,隨著RCS濃度的增加,大鼠肝細胞(BRL 3A)和胚胎成纖維細胞(3T3-L1)活力下降,細胞毒性增強,細胞ROS上升,MMP下降。而RCS捕獲劑氨基胍(Aminoguanidine,AG),超氧陰離子清除劑Trolox,過氧化氫酶,羥基清除劑甘露醇均可顯著抑制GO的這種作用。2.通過細胞ATP含量,蛋白表達和酶活性檢測,研究RCS誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激致細胞能量代謝障礙的機制。結(jié)果表明,GO顯著降低BRL 3A細胞ATP含量,而AG、過氧化氫酶和Trolox能使細胞ATP恢復(fù)正常水平。隨著RCS濃度的增加,BRL 3A和3T3-L1細胞脂肪酸結(jié)合蛋白(Fatty acid-binding protein,FABP)、脂肪酸轉(zhuǎn)運蛋白(Cluster of differentiation 36/fatty acid translocase,CD36)表達顯著下降。這些可能是RCS誘導(dǎo)NASH的分子機制。RCS時間選擇性的抑制肉毒堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶-1(Carnitine palmitoyltransferase-1,CPT1)活性。證實線粒體脂肪酸攝入障礙可能是造成FAO功能障礙的機制之一。GO誘導(dǎo)BRL 3A和3T3-L1細胞胰島素受體底物-1(Insulin receptor substrates,IRS-1)表達降低,MG使3T3-L1細胞IRS-1表達降低,IRS-1絲氨酸磷酸化(IRS-1 Ser307 phosphorylation,p-IRS-1)表達增加,導(dǎo)致胰島素抵抗(Insulin resistance,IR),進一步證實線粒體發(fā)生FAO障礙。綜上所述,兩種RCS可通過誘導(dǎo)氧化應(yīng)激導(dǎo)致細胞線粒體能量代謝障礙。能量代謝障礙的可能機制是:⑴通過抑制脂肪酸轉(zhuǎn)運蛋白表達;⑵通過某個時間段抑制CPT1活性。抑制脂肪酸轉(zhuǎn)運蛋白而導(dǎo)致脂質(zhì)累積,可能為RCS誘導(dǎo)NASH的分子機制。因此,兩種RCS導(dǎo)致細胞毒性的機制是:⑴氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的細胞能量代謝障礙;⑵線粒體膜電位降低;⑶氧化應(yīng)激。
[Abstract]:Reactive carbonyl compounds (Reactive carbonyl, species, RCS), as a kind of in vivo glucose metabolism, lipid peroxidation (Lipid, peroxidation, LPO) continuous production and food processing process, contains one or more carbonyl groups of highly active electrophilic compounds.RCS and cellular proteins, lipids and nucleic acid reaction. Leading to cell damage. Two methyl ethyl aldehyde (Methylglyoxal, MG) and B two (Glyoxal, GO) for aldehyde activity is very high in RCS two.MG and GO two carbonyl compounds by induced protein carbonylation, changes in protein structure and function, increased oxidative stress and carbonyl stress, and cause inflammation, steatohepatitis diabetes mellitus and non alcoholic hepatitis (Non-alcoholic, steatohepatitis, NASH) and other diseases. The mechanism of RCS induced cell toxicity including oxidative stress, carbonyl stress, protein and protein or nucleic acid crosslinking, gene mutation, cell apoptosis through mitochondrial.RCS Pathways leading to apoptosis, but the specific mechanism of mitochondrial injury still needs further exploration. Therefore this experiment from oxidative stress, mitochondrial membrane potential (Mitochondrial membrane, potential, MMP), mitochondrial fatty acid oxidation (Fatty acid beta -oxidation, FAO) and other aspects of.1. toxicity mechanism of RCS by cell toxicity test and reactive oxygen species (Reactive oxygen, species, ROS), LPO, H2O2 and MMP stress index detection concentration of oxidation, oxidative damage mechanism of cytotoxicity in RCS cells. The results showed that with the increase of the concentration of RCS in rat liver cells (BRL 3A) and embryonic fibroblasts (3T3-L1) activity decreased the cytotoxicity of ROS cells increased, MMP decreased and RCS increased. The capture agent aminoguanidine (Aminoguanidine, AG) Trolox, superoxide anion scavenger, catalase, hydroxyl scavenger mannitol could significantly inhibit the GO A role of.2. through the cell ATP content, protein expression and enzyme activity, the mechanism of cell energy metabolism disorder caused by oxidative stress induced by RCS. The results showed that GO significantly decreased the content of ATP and BRL 3A cells, AG, catalase and Trolox can make ATP cells back to normal levels. With the increase of RCS concentration, BRL 3A 3T3-L1 cells and fatty acid binding protein (Fatty acid-binding, protein, FABP), fatty acid transport protein (Cluster of differentiation 36/fatty acid translocase, CD36) was significantly decreased. These may be the molecular mechanism of.RCS induced by RCS NASH time selective inhibition of carnitine palmitoyl transferase -1 (Carnitine palmitoyltransferase-1 CPT1) confirmed the activity. Mitochondrial fatty acid intake disorders may be one of the mechanisms leading to dysfunction of FAO induced by.GO BRL 3A and 3T3-L1 cell insulin receptor substrate -1 (Insulin receptor substr Ates, IRS-1) MG expression decreased, 3T3-L1 cells decreased expression of IRS-1, serine phosphorylation of IRS-1 (IRS-1 Ser307 phosphorylation, p-IRS-1) expression increased, leading to insulin resistance (Insulin resistance, IR, FAO) further confirmed mitochondrial disorders. To sum up, two kinds of RCS cells through mitochondrial energy metabolism disorder induced oxidative stress. The mechanism of energy metabolism disorder is as follows: through inhibition of fatty acid transport protein expression; the inhibition of CPT1 activity by a certain period of time. The inhibition of fatty acid transport protein and lead to lipid accumulation, the possible molecular mechanism of RCS induced by NASH. Therefore, two kinds of mechanism of the RCS induced cytotoxicity is as follows: cell energy metabolism and oxidative stress induction; the decreased mitochondrial membrane potential; the oxidative stress.

【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S856

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本文編號：1708073