牛蒡菊糖对衰老相关指标的影响

发布时间：2020-08-06 17:02

【摘要】：衰老是生理功能和代谢失调的全面表现。这是一个不可逆的过程,主要是受内部和外部因素。根据2015年普查结果,预计10年后,大于60岁的人口将达到3亿,进入老龄化国家队伍。多糖因天然、无毒等优点,影响抗氧化酶类活性和有害物质的生成,下调衰老相关基因等来达到延缓衰老目的,是潜在的抗衰老药物。牛蒡菊糖分子量范围在2000-5000Da,是通过β(2→1)糖苷键相连的果聚糖,末端是由葡萄糖α(1→2)糖苷键进行连接的,可以提高免疫力和和抗肿瘤活性。但该糖对延缓衰老是否有作用还不清楚。因此,本课题在细胞和动物水平上建立衰老模型,研究牛蒡菊糖对衰老相关指标的影响;并研究牛蒡菊糖在消化道行为,探讨其对肠道微生物影响。建立紫外线UVB诱导细胞光老化模型,研究BFO对UVB辐照HaCaT细胞的影响。实验结果发现,BFO可以通过以下方式保护HaCaT细胞:提高抗氧化酶的活性,下调促炎因子基因,凋亡基因Bax和MMP-9基因、蛋白的表达,上调抗凋亡基因Bcl-2表达。以上结果说明牛蒡菊糖抵抗外界不良环境,保护HaCaT细胞。建立D-半乳糖诱导的小鼠衰老模型,研究BFO对衰老相关指标的影响。在行为学,与正常组相比,模型组毛色干枯,活动减少,嗜眠,逐渐掉毛,最后脱毛,大便比较稀溏;与模型组相比,经过BFO治疗后发现,精神状态活跃,多动,毛色有亮泽,大便正常呈现黄色颗粒状。此外,衰老小鼠在免疫指数和脑指数显著性增加,肝脑抗氧化酶类提高,丙二醛降低。HE染色发现,经过与模型组相比,治疗BFO后,肝小叶的中央静脉是圆形的,该结构是完整的,排列整齐,肝细胞松动的程度小,并且嗜碱性物质消失;海马区神经元细胞数目清晰可见呈上升状态,排列整齐。在分子机制牛蒡菊糖下调小鼠肝脏和大脑衰老基因p16和p21表达量,达到延缓衰老的效果。通过16SrDNA扩增子测序技术检测BFO对D-gal诱导的衰老小鼠肠道微生物区系变化。结果表明在衰老模型组门水平中肠道微生物多样性下降,Firmicutes丰度增加,Bacteroidetes丰度降低,F/B的比值是增加的;在科水平上,Lachnospiraceae过度增加,Muribaculacea,Lactobacillaceae,Prevotellaceae丰度急剧下降。经过BFO的口服后在门水平,Firmicutes丰度下降,Bacteroidetes丰度增加,Firmicutes/Bacteroidetes的比值降低的,肠道微生物多样性是增加的。在科水平上,富含Lactobacillacea,Muribaculaceae,Rikenellaceae,Prevotellaceae,Akkermansiaceae,Ruminococcaceae;Lachnospiraceae的含量降低。体外人工胃液对BFO作用后,通过检测还原糖含量和该糖液相出峰时间发现牛蒡菊糖在消化前后,还原糖和出峰时间变化范围很小。因此可证明BFO抵抗胃液环境,进入肠道。体外模拟肠道微生物-枯草芽孢杆菌以BFO为唯一碳源,研究代谢物中多糖结构与活性。通过分离,鉴定,生物活性测定发现其BP多糖显著抑制人肺癌A549细胞的增殖和诱导ROS的产生。进一步研究发现,BP可以增强Caspase-9基因和酶的活性,上调Capsase-3mRNA和蛋白的表达,从而促进A549细胞发生凋亡。因此,根据以上结果我们推测牛蒡菊糖进入到肠道,会间接促进肠道微生物细菌合成其他有益的产物来调节机体状况。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R339.38
【图文】：

高效液相色谱,牛蒡,菊糖,分离纯化

２．４．１牛蒡菊糖分离纯化，理化性质和纯度鉴定逡逑牛蒡菊糖粗糖经Ｓｅｐｈａｄｅｘ邋Ｇ－５０凝胶层析柱分离纯化，收集峰形对称的洗脱逡逑组分，透析，冷冻干燥后得到ＢＦＯ。由图２．１（Ｂ）可知，牛蒡菊糖ＢＦＯ为白色絮逡逑状，吸湿性小，易溶于热水，难溶于冷水等。将冷冻干燥的ＢＦＯ，经过高效液逡逑相色谱和示差检测器，由图２．１（Ａ）发现，ＢＦＯ峰形均一对称，说明牛蒡低分子量逡逑果糖的纯度是比较高的。逡逑２（ｙｆ￣￣Ｘ逦ＨｒＭＳＡ邋Ｃｈｉｌ邋ｇ逡逑＇邋」＼邋＿逦——；—ｎ逡逑０逦５逦１０逦１５逦２０逦２５逦３０邋Ｉ逡逑■ｉｎ邋＿逡逑图２－１牛蒡菊糖（ＢＦＯ）的分离纯化（Ａ）牛蒡菊糖（ＢＦＯ）高效液相色谱图（Ｂ）牛逡逑蒡菊糖（ＢＦＯ）外观形态逡逑１７逡逑

牛蒡,菊糖,角质细胞,存活率

２．４＿２牛蒡菊糖对ＨａＣａＴ细胞毒性实验逡逑在研宄ＢＦＯ对ＵＶＢ照射ＨａＣａＴ细胞作用之前，需要确定该糖对人永生化逡逑表皮细胞是否存在毒性。通过图２．２所示，牛蒡菊糖（ＢＦＯ）浓度在５０、１００、逡逑２００、４００邋和邋８００ｕｇ／ｍＬ邋时，细胞增殖率分别为邋９８．９５％，１０１．２６％，１００．２８％，１０１．９７％逡逑和１０８．５５％。通过以上实验数据可以得出，ＢＦＯ对人正常皮肤细胞起到促进细胞逡逑生长作用，未出现抑制的作用。逡逑１３０－１逡逑！：：ｉｌｌｌ邋｜（逡逑董邋ｉｌｌｌｌｌ逡逑０逦５０逦１００逦２００逦４００逦８００逡逑Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ＢＦＯ（ｆｉｇ／ｍＬ）逡逑图２－２不同浓度的牛蒡菊糖对ＨａＣａＴ角质细胞存活率的影响，数据均表示数值土标准逡逑偏差（ｎ＝６）。逡逑Ｆｉｇ邋２．２邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ｌｏｗ－ｍｏｌｅｃｕｌａｒ－ｗｅｉｇｈｔ邋ｉｎｕｌｉｎ邋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｂｕｒｄｏｃｋｓ邋ｏｎ邋ｔｈｅ逡逑ｓｕｒｖｉｖａｌ邋ｒａｔｅ邋ｏｆ邋ＨａＣａＴ．邋Ｄａｔａ邋ａｒｅ邋ａｌｌ邋ｎｕｍｅｒｉｃａｌ邋ｖａｌｕｅｓ邋±邋ｓｔａｎｄａｒｄ邋ｄｅｖｉａｔｉｏｎ邋（ｎ邋＝６）．逡逑２．４．３不同剂量的ＵＶＢ对ＨａＣａ丁细胞增殖率的影响逡逑如图２．３，经ＵＶＢ照射后在培养２４ｈ，在１０和２０邋ｍｊ／ｃｍ２细胞凋亡率分别在逡逑７．４３％和２５．７２％，而ＵＶＢ强度在３０？５０邋ｍＪ／ｃｍ２中，随着强度的增加，细胞的存逡逑活率降低，均出现显著性差异。在ＵＶＢ强度３０邋ｍ

角质细胞,存活率,细胞的,紫外线强度

ｃｏｍｐａｒｅｄ邋ｗｉｔｈ邋ｔｈｅ邋ｂｌａｎｋ邋ｇｒｏｕｐ．逡逑２．４．４邋ＢＦＯ对紫外线照射后细胞增殖率的影响逡逑由图２．４邋（Ａ）得知，与正常组相比，经紫外线强度ＵＶＢ３０ｍｊ／ｃｍ２辐照后，逡逑继续培养２４ｈ，细胞的存活率显著下降。与ＵＶＢ组相比，加入不同浓度的ＢＦＯ逡逑后，细胞增殖呈现剂量依赖性显著性增加。在ｌＯＯ＾ｉｇ／ｍＬ时，细胞增殖率为６８％，逡逑在８０（Ｈｉｇ／ｍＬ时，细胞增长率可以达到７８％。因此，需要在０？８００＾ｉｇ／ｍＬ范围内逡逑寻找最佳的ＢＦＯ使用浓度。在图２．４邋（Ｂ）中，发现在０？１２５ｐｇ／ｍＬ这个范围浓逡逑度的细胞实验中，浓度为１２５ｐｇ／ｍＬ细胞的存活率时达到７５％，但是并不能使细逡逑胞恢复到正常细胞的状态。逡逑１９逡逑

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