虾青素促进丙烯酰胺所致大鼠海马神经细胞损伤的恢复

目的从细胞水平上研究虾青素对丙烯酰胺所致海马神经细胞损伤恢复的影响。方法通过B27无血清培养法进行SD乳鼠的大脑海马神经细胞的分离、培养及其鉴定;MTT法检测细胞存活率,比色法测定细胞内抗氧化酶SOD、CAT、GSH-Px的活性,线粒体的MDA及NO的含量。结果虾青素能提高丙烯酰胺损伤过的海马神经细胞的存活率,提高了丙烯酰胺损伤后细胞SOD、CAT活性、GSH-Px的活力,并降低了细胞线粒体中的MDA和NO的含量。结论虾青素对丙烯酰胺造成的高海马神经细胞损伤有促进恢复的作用。     

产虾青素酿酒酵母工程菌的构建

目的 对酿酒酵母固有的β-胡萝卜素代谢途径进行扩展,构建能够合成虾青素的酿酒酵母工程菌。 方法 对不同来源的虾青素合成基因 crtZ（β-胡萝卜素羟化酶）与 crtW （β-胡萝卜素酮化酶）进行随机组合,采用overlap PCR 技术构建串联表达质粒,并将其导入产β-胡萝卜素酿酒酵母工程菌内,发酵产物经 HPLC 和 UPLC-MS鉴定,确定其成分。 结果 构建出8种 TEF1p-crtZ-ADH1t-PGK1P-crtW-CYC1t组合的串联表达模式,其中基因组合分别为 crtZ1-crtW1, crtZ1-crtW4工程菌 HCCB08571、HCCB08572产生了虾青素;工程菌 HCCB08566、HCCB08568、HCCB08573未检测到产物虾青素,而出现了中间产物玉米黄质和斑蝥黄质。 结论 成功构建了产生虾青素及其中间体的酿酒酵母工程菌。     

天然虾青素对脓毒症大鼠急性肾损伤的作用

目的探讨天然虾青素对盲肠结扎穿孔（caecal ligation and puncture,CLP）所致大鼠脓毒症诱导的急性肾损伤（acute kidney injury,AKI）的保护作用。方法将72只成年雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠随机分成空白组、假手术（Sham）组、CLP模型组和天然虾青素高、中、低剂量组。采用CLP法建立大鼠脓毒症AKI模型,造模后天然虾青素高、中、低剂量组即刻分别静脉推注虾青素100、50、25 mg/kg,注药后24 h按随机原则处死大鼠。检测血肌酐（serum creatinine,SCr）、血尿素氮（blood urea nitrogen,BUN）、血尿酸（blood uric acid,BUA）、胱抑素C（cystatln C,Cys C）、肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor alpha,TNF-α）和白细胞介素6（interleukin 6,IL-6）、肾组织核因子κB（nuclear factorκappa B,NF-κB）的水平,并观察肾组织形态学。结果与CPL模型组相比,天然虾青素降低了血清SCr、BUN、BUA、Cys C、TNF-α、IL-6的含量及肾组织中NF-κB蛋白表达水平,差异有统计学意义（P〈0.05或0.01）。结论天然虾青素对CPL所致的AKI具有一定的保护作用,该作用可能与其降低脓毒症大鼠血清TNF-α、IL-6、NF-κB的水平有关。     

虾青素对小鼠蛛网膜下腔出血早期脑损伤的保护机制的研究

目的 研究虾青素对小鼠蛛网膜下腔出血（SAH）早期脑损伤的保护机制。方法 ICR雄性小鼠采用随机数字法随机分为四组：蛛网膜下腔出血组、假手术组、蛛网膜下腔出血+溶剂组（DMSO）、蛛网膜下腔出血+虾青素组。通过建立小鼠视交叉注血方法建立蛛网膜下腔出血模型，于手术后24 h记录神经功能评分，并应用末端脱氧核苷酸转移酶介导的生物素脱氧尿嘧啶核苷酸缺口末端标记法（TUNEL）、western blot法检测脑组织中的NOX2蛋白含量、ELISA法检测TNF-a/IL-1β水平，干湿法检测脑组织中含水量。结果 与对照组相比，SAH后小鼠神经功能损伤评分加重，脑水肿加重，脑组织中的NOX2蛋白及脑组织中凋亡阳性细胞数也显著增多，TNF-a/IL-1β值明显升高；应用虾青素干预以后，小鼠神经功能改善，脑组织凋亡阳性细胞明显减少。同时，虾青素能够降低SAH后小鼠脑组织中NOX2蛋白，TNF-a/IL-1β水平值也明显降低。结论 虾青素对sAH后早期脑损伤（EBI）具有保护作用，其作用机制可能与其抗氧化性有关。     

Impact of the carotenoid astaxanthin on phagocytic capacity and ROS/RNS production of human neutrophils treated with free fatty acids and high glucose

Background

The purpose of the present study was to evaluate the effect of carotenoid astaxanthin (ASTA) on human neutrophils treated with high glucose and free fatty acids (FFA) on the phagocytic capacity and reactive oxygen/nitrogen species production.

Methods

The following parameters were evaluated: phagocytic capacity of neutrophils by using zymosan particles, intracellular and extracellular superoxide anion (lucigenin and DHE probes), hydrogen peroxide (H₂O₂ — phenol red), nitric oxide (Griess reagent) production, and maximal activity of G6PDH.

Results

There was a decreased phagocytic capacity of human neutrophils treated with high glucose (30 mM) or FFA (0.1 mM) and a partial restoring of the phagocytic capacity after ASTA-treatment was observed. ROS and RNS production was increased in neutrophils due to both high glucose and FFA. This increase in ROS/RNS production was also partially prevented by ASTA treatment. Both glucose and FFA increased the G6PDH activity. We show that ASTA provides a modest improvement of cellular functions after cells have been treated with high glucose and FFA.

Conclusions

In summary, this study showed that both high glucose and a mixture of FFA are potent inducers of ROS/RNS production on neutrophils as observed by higher levels of superoxide anion, hydrogen peroxide and NO production. Also, these metabolites decrease the phagocytic capacity of neutrophils and increase the G6PDH activity. Overall, ASTA-treatment was able to reduce partially ROS/RNS production by reducing the availability of NADPH and recover phagocytic capacity of neutrophils.     

An antioxidant resveratrol significantly enhanced replication of hepatitis C virus

AIM:To elucidate the effect of antioxidants,resveratrol (RVT)and astaxanthin(AXN),on hepatitis C virus(HCV) replication. METHODS:We investigated the effect of recent popular antioxidant supplements on replication of the HCV replicon system OR6.RVT is a strong antioxidant and a kind of polyphenol that inhibits replication of various viruses.AXN is also a strong antioxidant.The replication of HCV RNA was assessed by the luciferase reporter assay.An additive effect of antioxidants on antiviral effects of inter...     

虾青素-胶原蛋白耦合物改善小鼠皮肤光老化作用研究

目的 在制备虾青素-胶原蛋白耦合物的基础上,探讨耦合物对小鼠皮肤光老化的改善作用。方法 将来源于雨生红球藻的虾青素单体和均一分子量胶原蛋白多肽在一定条件下反应后生成耦合物,将耦合物与适当基质混合后制成外用乳膏。采用UV灯照射Balb/c小鼠背部裸露皮肤,建立动物光老化模型,随机分为正常对照组、模型对照组、基质对照组、虾青素组、胶原蛋白多肽组、耦合物组和维生素E组,每天UV照射前进行药物涂抹。6周后观察小鼠皮肤形态、测定皮肤厚度变化及进行皮肤组织病理学检测等。结果 虾青素和胶原蛋白可结合生成具有特征吸收波长的水溶性耦合物,耦合物可有效缓解皮肤厚度增生,修复皮肤胶原纤维和弹性纤维网状结构。结论 虾青素-胶原蛋白多肽耦合物可有效改善UV引起的皮肤光老化损伤。     

虾青素对储存早期去白细胞悬浮红细胞的影响研究

目的 探讨抗氧化剂虾青素(ASTA)对储存早期去白细胞悬浮红细胞超微结构,氧化应激水平,包括活性氧族(ROS)与丙二醛(MDA)含量,以及2,3-二磷酸甘油酸(DPG)含量的影响.方法 自2013年5～6月于河北省血液中心制备的去白细胞悬浮红细胞制剂中,采用简单随机抽样方法抽取6份去白细胞悬浮红细胞制剂标本为研究对象.将每份去白细胞悬浮红细胞制剂平均分装至4个空血袋内,按照随机数字表法随机选择其中1袋纳入对照组(n=6),另外3袋分别加入抗氧化剂ASTA,最后调节ASTA终浓度分别为5、10及20 μmol/L,并分别将其纳入5μmol/L ASTA组(n=6)、10 μmol/L ASTA组(n=6)及20 μmol/L ASTA组(n=6).对照组去白细胞悬浮红细胞制剂内未加入抗氧化剂ASTA,只加入等量二甲亚砜(DMSO).将4组去白细胞悬浮红细胞均于2～6℃冰箱内保存.于储存后第7及14天时,采用扫描电子显微镜观察4组去白细胞悬浮红细胞的超微结构,荧光酶标仪测定去白细胞悬浮红细胞内ROS含量,硫代巴比妥酸比色法测定去白细胞悬浮红细胞内MDA含量,紫外测试法测定去白细胞悬浮红细胞内2,3-DPG含量.统计学分析4组去白细胞悬浮红细胞储存后第7及14天时,ROS、MDA及2,3-DPG含量变化.结果 ①扫描电子显微镜下观察4组去白细胞悬浮红细胞储存后第7和14天时,红细胞的超微结构变化发现,5、10及20μmol/L ASTA组去白细胞悬浮红细胞的正常双凹圆盘状红细胞比例均高于对照组,而棘状红细胞比例均低于对照组,并且差异均有统计学意义(F=25.170、61.376,P=0.000);10 μmol/L ASTA组去白细胞悬浮红细胞的正常双凹圆盘状红细胞比例均高于5和20 μmol/L ASTA组,而棘状红细胞比例均低于上述两组,差异亦均有统计学意义(P＜0.05).其中,去白细胞悬浮红细胞储存后第7天时,5、10及20 μmol/L ASTA组及对照组的双凹圆盘状红细胞和棘状红细胞比例分别为77.4％与22.6％0、83.6％与16.4％、76.9％与23.1％、73.8％与26.2％;储存后第14天时,则分别为59.4％与40.6％、70.8％与29.2％、58.3％与41.7％、52.8％％与47.2％.②去白细胞悬浮红细胞储存后第7和14天时,4组去白细胞悬浮红细胞内ROS含量比较,差异均有统计学意义(F=13.530、27.515,P=0.000).去白细胞悬浮红细胞储存后第7和14天时,5、10及20μmol/L ASTA组去白细胞悬浮红细胞内ROS含量均明显低于对照组,10 μmol/L ASTA组去白细胞悬浮红细胞内ROS含量亦明显低于5和20 μmol/L ASTA组,并且差异均有统计学意义(P＜0.05);而5和20 μmol/L ASTA组去白细胞悬浮红细胞内ROS含量比较,差异无统计学意义(P＞0.05).其中,去白细胞悬浮红细胞储存后第7和14天时,对照组去白细胞悬浮红细胞内ROS含量均为最高,分别为(204.3±28.7)相对荧光强度/mgHb与(245.2±15.8)相对荧光强度/mgHb;而10 μmol/L ASTA组去白细胞悬浮红细胞内ROS含量均为最低,分别为(148.1±5.5)相对荧光强度/mgHb和(156.0±13.8)相对荧光强度/mgHb.③去白细胞悬浮红细胞储存后第7和14天时,4组去白细胞悬浮红细胞内MDA含量比较,差异均有统计学意义(F=20.698、21.398,P=0.000).去白细胞悬浮红细胞储存后第7和14天时,5、10及20μmol/L ASTA组去白细胞悬浮红细胞内MDA含量均明显低于对照组,10 μmol/L ASTA组去白细胞悬浮红细胞内MDA含量亦明显低于5和20 μmol/LASTA组,5μmol/L ASTA组去白细胞悬浮红细胞内MDA含量亦明显低于20 μmol/L ASTA组,并且差异均有统计学意义(P＜0.05).其中,去白细胞悬浮红细胞储存后第7和14天时,对照组去白细胞悬浮红细胞内MDA含量均为最高,分别为(23.6±5.1)μmol/mgHb与(33.0±4.4)μmol/mgHb;而10 μmol/LASTA组去白细胞悬浮红细胞内MDA含量均为最低,分别为(7.3±2.6) μmol/mgHb和(15.5±3.2)μmol/mgHb.④去白细胞悬浮红细胞储存后第7和14天时,4组去白细胞悬浮红细胞内2,3-DPG含量比较,差异均有统计学意义(F=15.376、17.443,P=0.000).去白细胞悬浮红细胞储存后第7和14天时,5、10及20 μmol/L ASTA组去白细胞悬浮红细胞内2,3-DPG含量均明显高于对照组,10μmol/LASTA组去白细胞悬浮红细胞内2,3-DPG含量均显著高于5和20 μmol/L ASTA组,并且差异均有统计学意义(P＜0.05);而5和20 μmol/L ASTA组去白细胞悬浮红细胞内2,3-DPG含量比较,差异无统计学意义(P＞0.05).其中,去白细胞悬浮红细胞储存后第7和14天时,对照组去白细胞悬浮红细胞内2,3-DPG含量均为最低,分别为(517.1±106.2)μg/L与(417.6±62.9)μg/L;而10 μmol/L ASTA组去白细胞悬浮红细胞内2,3-DPG含量均为最高,分别为(789.1±48.2)μg/L和(677.5±90.8)μg/L.结论 ASTA可通过降低储存早期去白细胞悬浮红细胞氧化应激水平,延缓去白细胞悬浮红细胞超微结构改变的速度,减缓去白细胞悬浮红细胞内2,3-DPG含量减少的进度.去白细胞悬浮红细胞保存液中,ASTA的最佳处理浓度是否为10 μmol/L,仍有待进一步研究证实.     

Astaxanthin inhibits oxidative stress and apoptosis in diabetic retinopathy

BackgroundThe pathophysiology of diabetic retinopathy (DR) is thought to be influenced by oxidative stress. Astaxanthin (ASX) is a natural product with antioxidant effect, but it is not clear whether its mechanism of inhibiting the development of DR is related to anti-oxidation.MethodsRats were intraperitoneally injected with streptozotocin (60 mg/kg) to create DR rat models followed by ASX (20 mg/kg) for 45 days. Retinal tissue was examined by Hematoxylin and Eosin staining. By using Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), 2,7-Dichlorodrhydrofluorescein diace (DCFH-DA) probes, immunohistochemistry and western blot, it was feasible to evaluate the contents of inflammation-related factors (tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin-1β (IL-1β), IL-6 and macrophage inhibitory cytokine-1 (MIC-1)), oxidative stress-related indicators (glutathione (GSH), malonic dialdehyde (MDA), glutathione peroxidase (GPx), reactive oxygen species (ROS) and Total antioxidant capacity (T-AOC)), antioxidant enzymes (hemoxgenase-1(HO-1) and Quinone Oxidoreductase 1 (NQO1)), and apoptosis-related proteins (Bcl-2, Bcl2 Associated X Protein (BAX), and cleaved-caspase-3). Additionally, antioxidant proteins downstream of the nuclear factor E2 related factors (Nrf-2) pathway, expression levels of Nrf2/ Kelch-like ECH-associated protein 1(Keap 1) pathway-associated proteins, and nuclear and cytoplasmic levels of Nrf2 were assessed using immunohistochemistry, western blot, or quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR).ResultsASX alleviated retinal tissue damage by increasing overall retina thickness and ganglion cell layer (GCL) cell numbers and exerted the anti-inflammatory, anti-oxidative stress, and anti-apoptosis effects in DR rats. Additionally, ASX could inhibit the expression of Keap1, promote the transport of Nrf2 from cytoplasm to nucleus and facilitate the expressions of HO-1, NQO1, γ-glutamylcysteine synthetase, (γ-GCS) and GPx.ConclusionASX exerted antioxidant effects through Nrf2/keap1 pathway, thereby alleviating apoptosis, inflammation, and oxidative stress in retinal tissues of DR rats.