祁昱 白麗民 馬佳 潘岳 劉兵 賈莉
摘要:目的:觀察雞胚營養(yǎng)組合物對衰老大鼠基因損傷修復(fù)的影響,探討其延緩衰老的可能機制。方法:采用D半乳糖建立衰老SD大鼠動物模型,每日1次頸背部皮下注射 D半乳糖500mg/(kg·d),連續(xù)造模90天,對照組頸背部皮下注射等劑量的生理鹽水注射液。從第1天起,雞胚營養(yǎng)組合物組、雞胚組、營養(yǎng)組合物組、蛋清組,分別以相應(yīng)劑量對大鼠進行灌胃,每天1次,直至第90天,拉頸處死大鼠。取各組大鼠肝臟、骨髓和腦組織,采用RTPCR法檢測各組織修復(fù)基因的表達情況。結(jié)果:與衰老模型組相比,雞胚營養(yǎng)組合物組衰老大鼠肝臟和骨髓組織中錯配修復(fù)基因MSH2表達量升高(P<005);雞胚營養(yǎng)組合物組衰老大鼠肝臟組織中同源重組修復(fù)基因Xrcc1、Xrcc2、骨髓中同源重組修復(fù)基因Rad51以及腦組織中同源重組修復(fù)基因Rad51、Xrcc1表達量升高(P<005)。結(jié)論:雞胚營養(yǎng)組合物能夠修復(fù)衰老大鼠肝臟、骨髓和腦組織基因的損傷,此可能為其延緩衰老的作用機制之一。
關(guān)鍵詞:衰老;雞胚;營養(yǎng)組合物;修復(fù)基因
研究表明,氨基酸、核苷酸、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)有助于基因的復(fù)制以及損傷基因的自主修復(fù)[12]。雞胚蛋含有大量生物活性物質(zhì)[3]。因此,本研究采用D半乳糖建立衰老動物模型,探討雞胚營養(yǎng)組合物對衰老大鼠基因損傷修復(fù)系統(tǒng)的影響,為雞胚營養(yǎng)組合物對延緩衰老的臨床治療提供科學(xué)依據(jù)。
1材料與方法
11材料
實驗動物:SD大鼠60只,由大連醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供(SYXK 20130006)。營養(yǎng)組合物:由大連金斧公司提供,由賴氨酸、色氨酸、精氨酸、甘氨酸、?;撬?、核苷酸、維生素C、維生素D、維生素B12、葉酸、鈣、鐵、鋅、硒等52種物質(zhì)組成,按原方比率配方,經(jīng)水煎、超聲、濃縮,配制成口服液,分裝備用。
主要試劑及儀器:D半乳糖(美國Sigma公司)、PCR儀(BIORAD)、凝膠成像分析儀(美國UVP公司AUTO MULTICHEMI)。
12大鼠衰老模型的建立
50只SD大鼠每日頸背部皮下注射D半乳糖500mg/kg,連續(xù)注射90天。正常對照組10只SD大鼠每日頸背部皮下注射等劑量的生理鹽水。每日稱重,并調(diào)整造模用藥的劑量。
13實驗分組及流程
60只SD大鼠隨機分為6個組:①正常對照組,10只大鼠,每日1次頸背部皮下注射500mg/(kg·d)的生理鹽水,②衰老模型組,10只大鼠,每日1次注射D半乳糖500mg/(kg·d),連續(xù)造模90d;③雞胚營養(yǎng)組合物組,10只大鼠,建模的同時以雞胚(用量同雞胚組)和營養(yǎng)組合物混合物進行灌胃;④雞胚組,10只大鼠,建模的同時選取第3天胚齡的雞蛋,每個雞蛋取3mL雞胚液,以1mL雞胚液對大鼠進行灌胃;⑤營養(yǎng)組合物組,10只大鼠,建模的同時,1~15天以0381 6g/d 對大鼠進行灌胃,16~30天以0763 2g/d 對大鼠進行灌胃,30~90天以1144 8g/d對大鼠進行灌胃;⑥蛋清組,10只大鼠,建模的同時選取未受精的雞蛋,每個雞蛋取3mL蛋清,以1mL蛋清液對大鼠進行灌胃(由于雞胚組、營養(yǎng)組合物組皆含有氨基酸類,因此特設(shè)蛋清組)。直至第90天,頸椎脫臼處死大鼠,每組留取大鼠肝臟組織,骨髓以及腦組織進行RTPCR檢測。
14RTPCR
141Trizol法提取總RNA取大鼠肝臟、骨髓和腦組織各100mg,加入1mL Trizol,室溫靜置5min;加入02mL氯仿,4℃,12 000g離心15min;加入等體積異丙醇,混勻,;棄上清,加入1mL預(yù)冷的75%乙醇, 充分洗滌沉淀, 4℃,7 500g離心5min;加入10μL DEPC水;紫外分光光度計測定A260和A280,以檢測RNA含量和純度。
142RTPCR分析反轉(zhuǎn)錄體系20μL,包含樣品RNA 1μL,按照TaKaRa的反轉(zhuǎn)錄試劑盒提供的說明書進行操作。反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)條件為:65℃ 1min,30℃ 5min,65℃ 15min,98℃ 5min,5℃ 5min。PCR反應(yīng)體系50μL,包含反轉(zhuǎn)錄液10μL。PCR反應(yīng)條件:94℃預(yù)變性1min;97℃變性20s,64℃退火20s, 72℃ 20s延伸,循環(huán)30次;72℃延伸5min,4℃恒定。取5μL PCR擴增產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳,紫外燈下凝膠成像。引物見附表。
15統(tǒng)計學(xué)分析
數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用SPSS 170統(tǒng)計學(xué)軟件進行分析,P<005為有統(tǒng)計學(xué)意義。
2結(jié)果與分析
21雞胚營養(yǎng)組合物對衰老大鼠錯配修復(fù)基因的影響
圖1A顯示,在肝臟組織中,與正常對照組大鼠錯配修復(fù)基因MSH2(075±008)相比,衰老模型組MSH2表達量(036±002)下降(P<005);與衰老模型組相比,雞胚組和營養(yǎng)組合物組MSH2表達量均升高 (P<005),但其表達量均低于雞胚營養(yǎng)組合物組(057±005),蛋清組大鼠MSH2表達量無明顯變化(P>005);而錯配修復(fù)基因PMS2、MLH1、MSH3在肝臟組織中無明顯變化(P>005)。圖1B顯示,在骨髓組織中,與正常對照組大鼠MSH2(046±007)相比,衰老模型組MSH2表達量(020±004)下降(P<005);與衰老模型組相比,雞胚組和營養(yǎng)組合物組大鼠MSH2表達量升高(P<005),但其表達量仍低于雞胚營養(yǎng)組合物組(043±006),蛋清組大鼠MSH2表達量無明顯變化(P>005);而錯配修復(fù)基因PMS2、MLH1、MSH3在骨髓組織中無明顯變化(P>005)。圖1C顯示,在腦組織中,各組錯配修復(fù)基因無明顯變化(P>005)。
22雞胚營養(yǎng)組合物對衰老大鼠同源重組修復(fù)基因的影響
圖2A顯示,在肝臟組織中,與正常對照組中大鼠同源重組修復(fù)基因Xrcc1(082±006)和Xrcc2(038±003)相比,衰老模型組中Xrcc1(017±004)、Xrcc2(015±002)表達量均降低(P<005);與衰老模型組相比,雞胚和營養(yǎng)組合物處理衰老大鼠后,Xrcc1、Xrcc2表達量均升高(P<005),但雞胚營養(yǎng)組合物組中Xrcc1(077±007)、Xrcc2(036±002)表達量最高,而蛋清組大鼠Xrcc1、Xrcc2表達量無明顯變化(P>005);而重組修復(fù)基因Rad51、Rad52在肝臟組織中無明顯變化(P>005)。
圖2B顯示,在骨髓中,與正常對照組中大鼠同源重組修復(fù)基因Rad51(035±003)相比,衰老模型組Rad51(014±002)表達量下調(diào)(P<005);與衰老模型組相比,蛋清組Rad51表達量無明顯變化(P>005),雞胚營養(yǎng)組合物組、雞胚組、營養(yǎng)組合物組中大鼠Rad51表達量均上調(diào)(P<005),但雞胚營養(yǎng)組合物組大鼠Rad51(031±007)表達量最高;而重組修復(fù)基因Rad52、Xrcc1、Xrcc2在骨髓中均無明顯變化(P>005)。
圖2C顯示,在腦組織中,與正常對照組中大鼠同源重組修復(fù)基因Rad51(040±007)和Xrcc1(056±006)的相比,衰老模型組Rad51(015±002)、Xrcc1(015±005)表達量均降低(P<005);雞胚和營養(yǎng)組合物處理衰老大鼠后,Rad51、Xrcc1表達量均增高(P<005),但雞胚營養(yǎng)組合物組中Rad51(036±007)、Xrcc1(047±007)表達量最高;與衰老模型組相比,蛋清組大鼠Rad51、Xrcc1表達量均無明顯變化(P>005);而重組修復(fù)基因Rad52、Xrcc2在腦組織中無明顯變化(P>005)。
3討論
探討雞胚營養(yǎng)組合物調(diào)節(jié)修復(fù)損傷DNA的能力對于延緩衰老,預(yù)防老年性疾病方面具有重要的臨床應(yīng)用[45]。
有文獻證實,錯配修復(fù)基因MSH2缺失會造成微衛(wèi)星不穩(wěn)定,從而加速衰老[67]。本研究顯示,雞胚營養(yǎng)組合物可以有效恢復(fù)衰老大鼠肝臟和骨髓組織中MSH2的表達量,這表明雞胚營養(yǎng)組合物能夠修復(fù)機體因衰老造成的錯配修復(fù)基因缺失。本研究顯示,雞胚營養(yǎng)組合物可以有效恢復(fù)衰老大鼠肝臟、骨髓和腦組織中Rad51的表達水平,表明雞胚營養(yǎng)組合物可以在一定程度上延緩細(xì)胞衰老。進一步研究顯示,同源重組修復(fù)基因Xrcc1的部分丟失會導(dǎo)致小鼠腦損傷增加,小鼠缺血性中風(fēng)恢復(fù)能力降低[8]。我們的研究結(jié)果同樣證實了雞胚營養(yǎng)組合物促進衰老大鼠肝臟及腦中Xrcc1的表達,進而對衰老大鼠同源重組修復(fù)基因的損傷具有恢復(fù)作用。
綜上所述,雞胚營養(yǎng)組合物可以有效提高衰老大鼠DNA損傷修復(fù)能力,為其應(yīng)用于臨床延緩衰老的治療提供了科學(xué)依據(jù)?!?/p>
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