本实验的干酪乳杆菌,是在前期研究中使用化学方法筛选出的具有较好抗氧化能力的菌株。陕西理工大学生物科学与工程学院的陈佩、党辉拟通过HepG2细胞模型,研究干酪乳杆菌对氧化应激状态下细胞抗氧化活性的影响,为以后体内研究及抗氧化机理方面的研究提供参考。
结果与分析
H2O2对HepG2细胞存活率的影响
H2O2作为一种外源性活性氧,特别容易穿透细胞膜导致DNA损伤,这种损伤在适宜的保护剂作用下,还可以被修复。
与对照组相比,0.05 mmol/L浓度的H2O2对细胞存活率的损伤不显着,当H2O2浓度为0.10 mmol/L时,细胞存活率显着下降到80.74%(P<0.05)。浓度为0.20、0.25、0.30 mmol/L时,细胞存活率与对照组相比都呈显着下降趋势(P<0.05),并且细胞存活率与H2O2的剂量呈现负相关性。
干酪乳杆菌对HepG2细胞培养上清液抗氧化功能的影响
机体中清除自由基的系统主要包括超氧化物歧化酶(SOD)、还原型谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和过氧化氢酶(CAT)等抗氧化物质。过氧化物酶(POD)主要存在于细胞的过氧化物酶体中,对细胞具有保护作用。丙二醛(MDA)是脂质过氧化的产物,它的含量直接反映体内脂质过氧化程度。
与对照组相比,12 h时,模型组细胞上清液中的总抗氧化能力(T-AOC)有所下降但差异不显着,POD活力显着降低(P<0.05),GSH-Px活力增加了54.09 U/mL,SOD、CAT活力和MDA含量无显着性差异,表明此时模型组细胞还未进入氧化应激状态。24 h后,细胞上清液中模型组的T-AOC比对照组显着降低了50%(P<0.05),GSH-Px活力显着降低51%(P<0.05),同时MDA含量显着增加130%(P<0.05),表明此时细胞已表现为氧化应激状态。
与模型组相比,添加干酪乳杆菌12 h后,细胞上清液中的T-AOC、GSH-Px活力和CAT活力都有显着提高,分别提高了80%、30%和124%(P<0.05),SOD活力有所提高,但并不显着(P>0.05),POD活力显着降低了40%(P<0.05),MDA含量增加了24%,表明干酪乳杆菌可以提高细胞抗氧化能力。24 h后,细胞上清液中的T-AOC和SOD活力显着增加了193%和139%(P<0.05),GSH-Px、CAT和POD活力显着增加(P<0.05),GSH和MDA含量分别显着降低了29%和63%(P<0.05)。
干酪乳杆菌对HepG2细胞裂解液抗氧化活性的影响
添加干酪乳杆菌12 h后,与对照组相比,模型组细胞裂解液中SOD活力、GSH含量有所降低,但差异不显着(P>0.05);POD活力显着提高了109%(P<0.05)。12 h后,乳杆菌组的细胞裂解液中SOD活力与对照组相比有所升高但无显着性差异(P>0.05),与模型组相比显着增加了22%(P<0.05);POD活力与对照组相比显着增加了118%(P<0.05),和模型组相比也有所增加;GSH含量与对照组相比无显着性差异(P>0.05)。
24 h后,与对照组相比,模型组细胞裂解液中的SOD活力和GSH含量分别显着增加了43%和71%(P<0.05);POD活力也有所增加;乳杆菌组的SOD活力比对照组有所增加,但比模型组显着降低了20%(P<0.05);POD活力比对照组和模型组分别显着增加了129%和108%(P<0.05);GSH含量比对照组显着增加了83%(P<0.05),与模型组相比也有所增加。
干酪乳杆菌对HepG2细胞形态学的影响
经过H2O2损伤后,细胞形态明显改变,显微镜下呈现致密浓染的块状凝聚强荧光,细胞皱缩,体积变小呈不规则形状。加入干酪乳杆菌后,细胞受损明显降低了56%,少数细胞发生凋亡,其细胞核发出强荧光,但大部分细胞形态正常,呈现均匀弥漫的荧光。
结 论
本研究结果表明,干酪乳杆菌对H2O2诱导的HepG2细胞氧化应激模型具有一定的抗氧化效果,可通过提高抗氧化酶活力以提高细胞的总抗氧化能力,从而减轻细胞的损伤。说明干酪乳杆菌是具有较好抗氧化功能的益生菌,下一步可进行动物体内的抗氧化研究。