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低氘水对D-半乳糖致衰老模型小鼠抗氧化作用的研究

王洁  
【摘要】: 一、研究背景 水是地球上最常见的物质之一,是包括人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。正常人体中水占体重的60%,是机体中含量最大的组成成分。它作为溶剂,促进营养物质的消化吸收和代谢,把溶于其中的营养物质运送到组织细胞,发挥其有效的营养生理作用;其本身也参加体内的氧化还原反应,促进各种生理、生化活动。可以说没有水,人体的一切代谢反应都会停止。 众所周知,水是由两个氢原子一个氧原子组成的化合物。氢原子有三个同位素,氢(氕H)、重氢(氘D)、超重氢(氚T)。氕核内仅含一个质子没有中子,氘核内包含一个质子一个中子,氚核则由一个质子和二个中子组成,其质量分别是1、2、3。因此,氘核质量大约相当于氕核的2倍。自然界中D/H比约为1:6600,重氢(氘)的含量约为150ppm。世界范围内的一项降水中氢同位素调查显示氘含量在120-160ppm不等。氘为氢的稳定同位素,同时也是种微量元素,在水中和有机体中的含量要比诸如铜、镉、锰、锌、钼等元素高。氘氧重水与氕氧轻水对生命体有着截然相反的影响作用。早在1959年-1960年前苏联学者罗基莫夫和托罗采夫,用低氘水喂养动物,进行的动物机能活性试验已经证明:低氘水能促进激发动物的机能活性。动物机能活性的提高,促进了动物的新陈代谢。有实验发现低氘水能减缓癌细胞增殖,对肿瘤移植小鼠的肿瘤生长起到明显的抑制作用,其机制可能与诱导肺癌细胞S期阻滞和细胞凋亡有关。日本研究显示富含氢的水对糖类、脂代谢均起到有利的作用,可预防或延迟Ⅱ型糖尿病和胰岛素抵抗的病情进展。但有关低氘水的抗氧化作用仍未见报道。 随着社会经济的迅猛发展,人民的生活水平日益提高,人们对长寿的不懈追求使抗氧化、防衰老研究成为了科学领域的热点课题。衰老是由多因素、多器官参与的一个自然生物学过程,不同领域的研究者对衰老的理解仍然存在较大的分歧,且各种学说均有其局限和困惑。1956年由Harman首次提出的自由基学说,将诸多学说联系起来,受到了广泛的认可和深入的发展。自由基损伤学说认为伴随年龄增长,机体防御酶体系清除自由基能力下降,体内的自由基代谢紊乱,自由基对机体组织细胞的损伤积累增加,最终导致组织器官机能形态老化,从而促成机体的衰老。 本课题基于现今关于抗氧化作用的最新研究进展,用D-半乳糖制备小鼠衰老模型,测定小鼠多个组织器官抗氧化相关指标,研究低氘水对衰老模型小鼠的抗氧化作用,从而为进一步探讨低氘水对人体抗衰老作用机制以及低氘水保健饮品的开发提供实验依据。 二、研究目的 低氘水对D-半乳糖衰老模型小鼠的多个组织器官的抗氧化作用。 三、研究方法 将24只雄性ICR小鼠按体重随机分为3组,分别为正常对照组、衰老模型组、低氘水实验组,每组8只。正常对照组每日颈背部皮下注射生理盐水,其余各组每日皮下注射D-半乳糖100 mg/kg,连续7周,建立衰老模型;正常对照组、衰老模型组饮用普通水,实验组饮用低氘水。7周后获取小鼠心、脑、肝、血清等组织测定相关抗氧化酶及氧化产物,具体内容如下: 血清:超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA); 脑组织:总抗氧化能力(T-AOC)、一氧化氮(NO)、脂褐质(LPO)、Na+-K+-ATPase、MDA; 心肌组织:SOD、单胺氧化酶(MAO)、乳酸脱氢酶(LDH)、MDA; 肝组织:SOD、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、MAO、MDA。 四、研究结果 (一)血清 正常组、衰老模型组、低氘水实验组三组血清SOD, MDA指标差异有统计学意义。LSD法两两比较得,衰老模型组小鼠较正常对照组SOD活性降低(有统计学差异,P0.01),MDA含量增多(有统计学差异,P0.05)。低氘水实验组与衰老组相比血清SOD增高13.05 U/ml(有统计学差异,P0.01),MDA减少2.01nmol/mll(有统计学差异,P0.01)。 (二)心肌 正常组、衰老模型组、低氘水实验组三组心肌SOD、MDA、MAO指标差异有统计学意义。LSD法两两比较得,衰老模型组小鼠心肌组织匀浆SOD活力低于正常对照组(有统计学差异,P0.01),心肌中MDA含量较正常对照组增加(有统计学差异,P0.05)。与衰老模型组小鼠相比,低氘水实验组心肌匀浆SOD活力升高(有统计学差异,P0.05),MAO含量降低(有统计学差异,P0.05)。实验组MDA含量降低,实验组LDH活力与衰老模型组相比有所升高,未见统计学差异。 (三)脑组织 正常组、衰老模型组、低氘水实验组三组脑组织T-AOC、MDA、Na+-K+-ATP酶、NO、MAO、LPO指标差异有统计学意义。LSD法两两比较得,衰老组小鼠脑组织匀浆T-AOC活力低于正常对照组(有统计学差异,P0.05),LPO、MDA含量高于正常对照组(有统计学差异,P0.05)。低氘水实验组较衰老模型组小鼠脑组织匀浆Na+-K+-ATP酶活力提高(有统计学差异,P0.05),NO活力降低(有统计学差异,P0.05),LPO、MDA含量减少(有统计学差异,P0.05),T-AOC有所升高,但未见统计学差异。 (四)肝组织 正常组、衰老模型组、低氘水实验组三组肝脏组织SOD、GSH-Px、MDA、MAO指标差异有统计学意义。LSD法两两比较得,衰老组肝组织匀浆SOD、GSH-Px活力降低(有统计学差异,P0.05)、MDA含量增高有统计学意义(有统计学差异,P0.05)。与衰老模型组小鼠相比,实验组小鼠肝组织SOD增高(有统计学差异,P0.01)、GSH-Px活力增高(有统计学差异,P0.05)、MAO活力降低(有统计学差异,P0.01)、MDA含量降低(有统计学差异,P<0.05)。 五、研究结论 (一)采用D-半乳糖皮下注射法成功建立衰老小鼠模型; (二)低氘水对D-半乳糖衰老模型小鼠抗氧化能力有一定正性调节作用。


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