氢分子对高脂饮食C57BL/6小鼠肝脏氧化应激的影响及其分子机制研究

研究背景:近年来,与肥胖相关的疾病如高血压、2型糖尿病、动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)、脂肪肝、胆石症等的发病率逐渐升高,且这类疾病均被证实与氧化应激密切相关,氧物自由基过多是诱发上述疾病的共同病理生理学基础,正因为如此,清除自由基能够起到预防或治疗此类氧化损伤相关疾病的作用。实验证明,氢分子作为一种新型抗氧化剂,可以选择性的清除氧自由基中具有强毒性的羟基自由基和亚硝阴离子,以保护细胞免受氧化应激的损伤,且自身相对稳定,不影响细胞内正常的氧化还原反应信号,使之不会产生干扰细胞功能等副作用。目前氢分子在医学领域的应用越来越广泛,研究涉及器官缺血-再灌注创伤、动脉硬化、糖尿病、器官炎症、老年性痴呆等多种疾病,以往的实验均以证明氢分子抗氧化为基础,且同时也说明了氢分子具有抗氧化以及相关的抗炎、抗细胞凋亡,调节脂代谢等多种作用,秦树存团队的实验证明,氢分子能够改善高脂饮食小鼠脂代谢紊乱,显著降低了小鼠血脂的水平。氢气具有制备容易、价格低廉、作用迅速、操作方便、渗透性强等诸多优点,使其能够广泛的应用于诸多领域。到目前为止,关于氢分子的实验大多以氧化应激为重点,来分析氢分子的治疗作用,但关于其具体的分子机制上仍值得深入研究。关于氢分子抗氧化,降脂,抗炎,抗凋亡等多种作用之间是否存在相关性,氢气对人体是否有完全没有任何副作用等目前仍有待进一步的实验证实。目的:本研究通过对小鼠体重,血脂分析研究氢分子对糖脂代谢的影响;通过对肝脏组织炎症因子(Interleukin-6,8,10,IL-6,8,10),肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor-a,TNF-a)的分析研究氢分子对炎症反应的影响;通过对氧化应激指标丙二醛(Malondialdehyde,MDA),(superoxide dismutase,SOD)的测定,以及肝脏组织 HE 染色来探究氢分子对氧化应激反应的直接/间接作用。以此说明氢分子对高脂饮食C57BL/6小鼠的肝脏的氧化应激的影响机制。

方法:给予6周龄C57BL/6小鼠50只,随机分为4组,分别腹腔注射不同剂量的氢气饱和生理盐水或普通生理盐水8周。应用酶比色法检测血浆中总胆固醇(Total Cholesterol,TC)、甘油三酯(Triglyceride,TG)、高密度脂蛋白胆固醇(High density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(Low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)的含量,以说明氢分子对血脂水平的影响;通过酶联免疫吸附试验(enzyme-linked im uno-sorbentassay,ELISA)测定肝脏中MDA以及SOD的含量,以用来评估氧化应激的水平;同时测定肝脏组织IL-6,8,10,以及TNF-α,反应肝脏的炎症水平;通过对肝组织进行HE染色,说明氢分子对肝细胞脂肪积累的影响。结果:1.与生理盐水组对比,富氢水组的小鼠体重增长明显减缓,高脂饮食组和普通饮食组中,富氢水组相较对照组增长率分别下降了 44.02%和58.43%,差距具有统计学意义(P<0.01)。2.普通饮食组和高脂饮食组中,富氢水组相较于对照组HDL-C分别上升了 48.73%和20.13%,差距具有统计学意义(P<0.01)。3.普通饮食组和高脂饮食组中,富氢水组相较于对照组LDL-C分别下降了 10.66%和17.03%;TC 分别下降了 27.51%和 45.19%;TG 分别下降了 12.44%和 15.31%,且差距均具有统计学意义(P<0.05)。4.普通饮食组和高脂饮食组中,富氢水组相较于对照组MDA分别下降了 36.82%和14.48%,差距具有统计学意义(P<0.05);普通饮食组SOD上升4.97%,差距无统计学意义,但显示有上升趋势;高脂饮食组中上升了 95.21%,差距具有统计学意义(P<0.01)。5.普通饮食组和高脂饮食组中,富氢水组相较于对照组IL-6分别下降了 35.22%和23.61%;IL-8 分别下降了 34.50%和 38.57%;IL-10 分别下降了 28.03%和 26.80%,TNF-α分别下降了 41.97%和20.24%,且差距均具有统计学意义(P<0.01)。6.与生理盐水组对比,富氢水组肝小叶及干细胞结构更完整,且脂肪空泡面积减少,高脂饮食组和普通饮食组中,富氢水组相较对照组脂肪空泡面积分别下降了 83.33%和85.71%,差距具有统计学意义(P<0.01)。结论:1.氢分子具有调节糖脂代谢的作用。2.氢分子具有抗炎的作用。3.氢分子具有抗氧化应激反应的作用。4.氢分子减轻了肝组织的脂肪积累。