红枣红色素对细胞氧化应激损伤的保护机制研究

Oxidative-stress is the main reason of causing cancer, Cardiovascular System disease, Alzheimer's disease, etc. To select and evaluate antioxidatant active natural resource is an urgent problem need to be solved at present. The red pigment of jujube is a kind of water soluble pigment containing flavonoids. In this project, we take red pigment of jujube as the research object, study antioxidatant-activity of the red pigment in vitro based on the chemical simulation and H2O2 induced cellular oxidative-stress injury model, and establish mice normobaric hypoxia, KBrO3 induced kidney injury and restraint stress induced liver injury animal test models respectively, and then analyze the effect of red pigment on antioxidative enzymes, antioxidant, mitochondrion function, membrane potential's variety, and dose effect while oxidative-stress injury occurred. All these will help to discuss the possible mechanism of the red pigment improving oxidative-stress status. We expect to evaluate Oxidative-stress effect of the red pigment in the whole animal level and elaborate the mechanism of antioxidative-stress from the perspective of biochemistry that will provide the basic study and theoretical basis for the comprehensive utilization of jujube, and the development of natural red pigment and the screening of antioxidant.

氧化应激是癌症、心脑血管疾病和老年性痴呆等多种疾病的主要原因，评价和筛选具有强抗氧化活性的天然资源是目前急待解决的问题。红枣红色素是一种含有黄酮类化合物的水溶性色素，本项目拟以红枣红色素为研究对象，通过化学模拟试验和H2O2诱导氧化应激细胞损伤模型研究红枣红色素的体外抗氧化活性，建立小鼠常压缺氧、KBrO3诱导氧化应激性肾损伤、拘束应激诱导氧化应激性肝损伤动物实验模型，研究红枣红色素对氧化应激发生时机体内抗氧化酶和抗氧化物的改变，线粒体功能、线粒体膜电位变化的影响及其剂量-效应关系，探讨红枣红色素改善氧化应激的可能作用机制，以期从整体动物水平评价红枣红色素的抗氧化应激作用，阐述其抗氧化应激作用机制，以明确其生物活性，为红枣资源的综合利用、天然红色素的开发应用、抗氧化剂的筛选提供基础研究和理论依据。

血管内皮细胞损伤多与氧化应激有关，植物中的天然抗氧化剂可消除人体多余的内源性活性氧自由基，阻断自由基氧化和损伤，减少心血管疾病发生。红枣红色素是一种含有黄酮类化合物的水溶性色素，本项目优化了超声波、微波辅助提取色素工艺，探讨了色素稳定性；从静态、动态研究了大孔树脂对色素的吸附、解吸特性，确定了LX-60树脂纯化色素最佳工艺；通过显色反应、紫外和红外光谱分析，确定色素可能属黄酮类化合物；通过化学模拟试验明确了色素的体外抗氧化活性，多酚和黄酮可能是色素抗氧化作用的物质基础。以1.0mmol/L H2O2处理血管内皮细胞24h建立H2O2诱导血管内皮细胞氧化应激损伤模型，色素对H2O2诱导血管内皮细胞氧化应激损伤有保护作用，能明显改善受损细胞形态、超微结构，显著降低细胞增殖抑制率、凋亡率、ROS含量、LDH活性，明显提高线粒体膜电位水平(p＜0.05)，且存在一定剂量依赖性，其保护作用可能与其抗氧化、抑制细胞凋亡和维持线粒体膜电位有关。建立小鼠耐常压缺氧、KBrO3诱导氧化应激性肾损伤、拘束应激肝损伤动物实验模型，探讨色素改善氧化应激的作用及可能作用机制。结果表明色素能显著延长常压缺氧小鼠的存活时间、降低耗氧量，有效降低KBrO3诱导肾损伤小鼠血清Cr、BUN含量，显著降低拘束应激肝损伤小鼠血清ALT活性(p＜0.05)；显著提高常压缺氧、应激性肾、肝损伤小鼠血浆、脑、肾、肝组织中T-AOC、GSH水平和SOD、GSH-PX活性(p＜0.05)，显著降低血浆、脑、肾、肝组织中MDA、NO含量和LDH活性(p＜0.05)，表明色素能改善氧化应激造成的损伤，其作用机制可能与保护内源性抗氧化物质，缓解脂质过氧化状态，减轻氧自由基对机体的损伤有关。本研究从细胞、动物水平评价了色素的抗氧化应激作用，并阐明了其抗氧化应激作用的可能作用机制。发表学术论文14篇，EI论文1篇，培养硕士研究生4名。