环境昆虫学报2021, 43 (3): 676 -683Joereal p Exviroeuedat Extonology
htt p : 〃hjkcxb. aXjouoaU. net
doi : 10. 3969/j. im s 1674 -0858. 2021. 03. 17
虫学报,2021, 43 (3) : 676 -683.
提取物对香烟引起 化 的 效果:
王 钦",伏 蓉",隋世燕…,王惠玲,杨溢萍,蒋淋源,段 雷
(大理大学公共卫生学院;大理大学云南省昆虫生物医药研发重点实验室,云南大理671000)
摘要:美洲大赚提取物具有显著的抗肿瘤、抗菌和抗肝纤维化等作用,但是,其对肺脏抗氧化应激效果的研究未 见报道,本文主要探
大 醇提取物对熏烟小鼠血液和肺脏 化应激的效果。选用雌性KM 小鼠28只,
随 为对照组、熏烟组、低剂量和高剂量 大赚醇提物 7只,除对照 盐水外,其他各组每天
中午和下午采用烟熏 ,持续31 d , 中17天
剂量和低剂量组每天
大赚醇提物, 结
束后计算肺脏系数,检测血浆和肺脏组织匀浆中MDA 、SOD 、CAT 、NO 、GSH-Px 和肺脏SOD 、GSH-P x 、CAT 基 因mRNA 表达的水平以及肺脏组织病理结构的变化。结果表明:各组间肺脏系数和血浆、肺脏中总SOD 和CAT 的
统计学意义(P>0.05),但是与对照 ,熏烟 了血浆和肺脏中NO 以及肺脏中MDA
的含量,显著降低了血浆中GSHP _的活力和肺脏中该基因表达,差异具有统计学意义(P<0.05);而与熏烟组
, 剂量和高剂量 大k 醇提物
了血浆和肺脏中NO 和MDA 的水平,
了肺脏
GSHP _的活力及其基因表达,高剂量组还显著升高了血浆中GSHP _的活力,差异均具有统计学意义(P<0.05);
高剂量 大赚醇提物还对香烟造成的肺组织损
缓 用。研究结果表明 大 醇提取物对熏烟小鼠
血液和肺组织 的 化应激功能。
关键词: 大 醇提物;熏烟;氧化 激;基因表达;肺组织病理结构;干预效果中图分类号:Q968. 1 ; Q969.9; S899. 9考研复试怎么准备
文献标识码:A
文章编号:1674 -0858 (2021) 03 -0676 -08
Intreverhon effect of Periplaneta americana ethanol extrach on oxidativr stress it lung of mice by cigarette smoke
WANG Qin *
*,FU Yong *,SUI Shi 异an **,WANG Hui-Ping ,YANG Yi-Ping ,JUNG Lin 异uan , DUAN Lai ( Yunnan Provincial Keg Laboratop of Entomoloyicxi Biophamiaceuticxi R & D , Col W ga of Public Health ,Dali University ,Dali 671000,Yunnan Previnca ,China )
基金项目:国家自然科学基金资助项目(31760719);大理大学2018年大学生科研基金项目(KYSX2018012)
*为共同第一作者'王钦,女,1994年生,在读硕士研究生,从事营养生殖机理研究,E-mail : *****************;伏蓉,女,1997年 生,在读硕士研究生,从事营养生殖机理研究,E - mail : 1650781622@ qq. com
**通信作者A u thcr Or correspondence :隋世燕,男,博士,副教授,主要从事动物营养生殖生理方面的研究,E - mail : sysui569@ 163. com 收稿日期 Receded : 2020 -03 -25 ;接受日期 Accepted : 2020 —04 —28
Abstrach : Tha ethanol extract of PeUplaxeta americana ( EnW 紫)has signifOxnt effects of anO-tumer ,
anti-bacteaiaaand anti-hepaticeibao9i , buttheae9eaach on it p aot ecti ee e e ect again9t oxidati ee9t ae 9in tha lung has net been reported yet. Thg papar mainly discussed tha ot/oxidoion stress eWect of Entv-A
on tha blood and lung of smoking mdv. Twenty-eighfemaiv KM mda wera randomly divided into 4 groups
accaOing to body weight : Control goup , smoking goup ,Ww-dosa and hgh-dosa Entv-A goup ,with 7 mic:in :ach gaoup.Apaateaom contaoagaoup which wasgie:n intaagastaicadministaation oesaain:, th:
mica in tha othar thov goups wera taxWd by mmipation evep noon and aOrnoon Or 31 day
s , and tha Entv-A was given inWagast/e administration ever- evening Oom tha 17W day of smoking in low-dosa
and
3王钦等:美洲大燥乙醇提取物对香烟引起小鼠肺脏氧化应激的干预效果研究677
high-dosv ynup.Al Iasi,tha luny xW O Vil was cXculml,and MDA,SOD,CAT,NO and GSH-Lx were detected in plasma and luny homoyenates.Tha mRNA expression livis of SOD,GSH-Ex,CAT of aunghomogenaiesin miceand hisiopaihoaogicaachangesoVaungii s ueweeeaasoiesied.Theeewasno sCCstSoi diSwica of luny coelicieni and activity of total SOD and CAT in plasma and luny homoyenatvs between ymups(P>0.05),bui compared with tha control ynup,tha smokiny ynup had highas conteni of NO in plxma and luny and MDA in luny,which was accompanied by lowar GSH-L x activity in plxma and iismRNA aeeeain aung.Compaeed wiih ihesmokinggeoup,iheaow-doseand high-dosegeoup had Wwas conteni of NO and MDA in plasma and luny,which was associated with highas GSH-L_activity and is mRNA level in luny.In addition,tha high-dosv ynup siyniicontiy incmxl tha vitality of GSH-Lx in plasma.Tha diference was statisticol i y siyniiconi(P<0.05)-High-dosv ynup con also aXaviaiv luny Sssua damaya coused by cigarette.Thio resulis suggested thai tha ethanol ex
tract Wccec played agood aniioiidanisiee s eoaeon ihebaood and aungii s ueoesmokingmice2
Key words:PeWplceetc cmeWccec alcohol liaci;smoka;oxidative stress;yiv expression;patholoyicol chanyas of luny Sssuvs;inCmention Wfeci
吸烟已成为继高血压之后的全球第二号健康杀手,是导致心脑血管疾病、慢性阻塞性肺病和癌症等多种疾病的重要的危害因素,是引起肺癌最重要的危险因子(曹超,2012)o《中国吸烟危害健康报告》曾指出,吸烟者的平均寿命会比不吸烟者减少10年。有研究发现,被动吸烟者暴露在致癌物质中的风险比直接吸烟者高2.5倍(Anderson et cl.,2012)。吸烟与机体氧化应激存在高相关性,能够诱导生命体抗氧化能力下降(曹超,2012)o
自由基是生物体内涉及电子传递生化过程中的一种正常的代谢产物,是机体防御系统的组成部分,但是如果体内自由基产生的过多或者清除的过慢,多余的自由基会通过攻击细胞中的生命大分子物质,造成机体组织或细胞产生氧化应激,进而诱发疾病(张成桂等,2010)。机体有两套防御系统来对抗氧化应激(Wathas et at,2007),其中化,部的化统,属于一级防御系统,可以直接清除氧化应激产生的活性氧或抑制其氧化。包括过氧化物酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-L c)及超氧化物歧化酶(SOD)等,常见的机体氧化应激标志物有丙二醛(MDA)和一氧化氮(NO),它们能够反映机体脂质过氧化的程度(Baychi et at, 1997)。
美洲大®S PeWplceetc cmeWccec,俗称嶂螂、小强,食性比较广泛,能够传播病菌,其粪便和分泌物中还含有致癌物质,属世界性害虫,但其体内具有抗肿瘤、促进血管增生和组织修复、抗菌、抗肝炎等活性物质(张成桂等,2010)。美洲大赚乙醇提取物能够降低肝脏组织的MDA水平和提高SOD、GSH-L c的水平,提示美洲大赚提取物能够抑制肝脏组织脂质过氧化反应的作用(隋世燕等, 2017)。在力竭运动过程中,美洲大赚提取物可以提高抗氧化酶GSH-L c和SOD的活性,降低MDA 的含量,同时又可刺激血管内皮氧化应激相关基因eNOS的表达,降低心肌组织中脂质过氧化的水平,延长了大鼠力竭运动时间,实现其抗运动性疲劳的目的(马俊等,2015);还能使大鼠血中MDA和NO含量显著减少(隋世燕等,2017)。说明美洲大赚乙醇提取物具有显著的抗氧化功能,但是,其在吸烟引起的小鼠肺氧化应激中是否有缓解效果还不清楚。
本研究将建立小鼠被动吸烟模型,然后给予不同浓度的美洲大赚醇提物,分别检测小鼠血浆和肺脏中NO、MDA的含量以及SOD、CAT、GSH-Px 的活力,并检测相关基因表达的水平,结合肺脏病理切片,探讨美洲大赚醇提物对被动吸烟引起小鼠肺化激的干预效果,为大醇取
物在这方面的生产应用和药物开发提供理论依据。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1物
选择性成熟雌性KM小鼠28只,体质量18-
678环境昆虫学扌&Journal p Exviroxneyiat Entomology43
22g,实验动物来自第三军医大学,生产许可证号:SCXK(渝)2007-017,使用许可证号:SCXX (滇)2005-0010。适应性喂养3d后随机分为4组,每组7只;由于试验期间灌胃操作不当死亡4只,采样时对照组6只、熏烟组5只、低剂量组7只、高剂量组6只。
1.1.2美洲大赚醇提物的制取
美洲大赚成虫处死后,晾干、粉碎,用15倍质量的95%乙醇进行冷浸提取3次,蒸发浓缩后的浸膏放入-40k冰柜保存备用(隋世燕等, 2017)。
1.1.3香烟选择
选取云烟品牌中的“云烟(紫)”作为本实验用烟,烟长84mm,软包装,每包20只,含焦油13mg,尼古丁1.2mg。
1.1.4
对照组处于正常环境饲养,实验开始后每天灌胃与实验组等比例的生理盐水,其余3组每天置于静式染毒柜内进行香烟暴露,根据相关文献(童寅等,2015),每天2次烟熏(12:00和18:00),第1天每次2支,每隔3d增加1次烟量(每次增加2支),最高增加至每次8支不再增加。从烟熏开始至结束共计33d,其中第8天、第15天不进行烟熏。具体方法:同时点燃单次用烟,燃烟开始时将小电风扇放置于距染毒柜一定距离,对准染毒柜底部小孔吹风至烟燃完(保证一定量的空气进入,防止烟熄或者小鼠窒息),关闭风扇,再熏10md。本研究所用静式染毒柜为桶状、半封闭的透明染毒柜,底部有一圆形小口(即毒物入口),上方盖子有一烟囱状气体出口。
从烟熏处理开始的第17天晚上21:30开始对小鼠进行灌胃直至烟熏结束,灌胃共计16d(中间1d不进行灌胃)。灌胃剂量参考隋世燕等(隋,2017)和(,2011)文,熏烟组使用生理盐水灌胃(10mL/kg体重);低剂量组灌胃美洲大k醇提物(10mL/kg体重, 0.09g/mL);高剂量组灌胃美洲大k醇提物(10mL/kg体重,0.27g/mL)。实验结束后,采集全血和肺脏。所有实验小鼠均自由采食、饮水,保持室温。
1.2主要试剂和仪器
1.2.1主要试剂
教师节的作文500字SOD、GSH-Px、CAT、MDA和NO检测试剂盒,均购自南京建成;TOzol购自Life TechnoWgds;含S
YBR GREEN的DNA聚合酶、DNA酶,购自Takara;反转录酶购自Pomega;RNA酶抑制剂和dNTP,购自南京生兴。引物由苏州金唯智合成。1.2.2主要仪器
可见分光光度计;NanoDap分光光度计(ND-1000);普通PCR仪;实时荧光定量PCR仪;荧光显微镜(BX41)。
1.3试验方法
1.3.1样本采
实验开始36d后采样,称量体重后摘眼球法取血,注入含肝素钠的2mL EP管;采集肺脏称重,每个肺脏剪取相同部位的部分肺组织放入4%多聚甲醛进行固定,剩余肺脏放入EP管中,置-80k冰箱保存。血液4000)/min离心10md,收集上清。肺脏病理切片由大理州人民医院病理科制作。肺脏系数即肺脏体重比,是肺脏与体重量的。
1.3.2血浆中各氧化和抗氧化应激指标测定
相关指标的测定按照商品说明书进行操作。1.3.3基因表达测定
1.3.3.1RNA提取及质量控制
使用TOzol提取肺脏组织总RNA,然后使用NanoDop测定其浓度,如果超过2000ng/»L则稀释后重测,使OD260脾80在2.0左右。最后取6! RNA,使用双蒸水稀释到500ng/piL,每管吸取4i L,各吸2管,用于RNA反转录。
1.3.3.2反转录
使用两步法进行反转录,反应总体积为25i L。反转录产物置4k冰箱备用。
1.3.3.3引物设计
根据GenBank上小鼠的相关cDNA序列,使用CNKI网站中的POmer-PLAST设计目的和内参3 Actin因的引物,最由州唯智成(表1)'
1.3.3.4PCR扩增反应
将cDNA原液稀释10倍,使用实时荧光定量PCR仪进行检测目的基因的表达,使用20i L体系。PCR反应条件为:95k预变性5min;95k变性30s,64k退火20s,72k延伸20s,共35个循环。统计方法使用2"AA Ct法。
1.4数据统计与分析
所有实验数据均采用平均值土标准误表示,使用SPSS17.0中的One-Way ANOVA进行统计分析,P<0.05表示差异有统计学意义。
3期王钦等:美洲大赚乙醇提取物对香烟引起小鼠肺脏氧化应激的干预效果研究
679
Table 1
表1基因表达引物序列
Primer sequences of the target genes
的因
Target gene
PCR 产物(bp )PCR pmducts
引物序列
Primer sequences (5r 一3,)
因序列
GenBank ID CAT
175F : CACTGACGAGATGGCACACT
NM 009804sod
244
R : TGTGGAGAATCGAACGGCAA F : GAGAGCAGCGGTCGTGTAAA
NM 013671
GSH-P X
151
R : AGCCTCGTGGTACTTCTCCT F : GCAATCAGTTCGGACACCAGAATG
NM 001329527
p-Actin
218
R : AGGAAGGTAAAGAGCGGGTGA F : GCTTCTAGGCGGACTGTTACT
NM 007393
R : GCCTTCACCGTTCCAGTTTTT
2结果与分析
2.1美洲大曝醇提物对熏烟小鼠肺脏系数和血液
中各指标的影响
2.1.1对血浆中S0D 和CAT 活力及肺脏系数的
影响
4个组对小鼠血浆中总S0D 和CAT 活力以及
小鼠肺脏系数的影响 之间均没有统计学意义
(P 〉0. 05 )。
2.1.2 对血浆中NO 、MDA 含量和GSHY x 活力的
影响
剂量和高剂量 大 对照
,
对血浆中N0和MDA 的含量(图1-Y 和图1-L )
以及GSHG x 的 (图1-L )的影响 统计学
意义(P>0. 05 )o 但是,与对照
,熏烟组
授权书怎么写了血浆中N0的含量(P=0. 027), J
降低了血浆中GSHG x 的活力(P=0. 028 );与熏
烟 ,低剂量组(P =0.041和P =0.025)和
高剂量组(P =0.029和P=0. 028)均显著降低
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图1美洲大赚醇提物对熏烟小鼠血浆中NO 、MDA 和GSHG x 水平的影响
Fig. 1 EEeet of Perplxoetx xmePc/ox ethanol extract on the levet of N0( MDA and GSH-T X in plasmo of mice by cigarette smoke
注:“ * ” 表示 P < 0. 05 ,两组之间比较差异显著。Notes :“ * ” meant P < 0. 05 , dOfemd significontty between two
groups.
680环境昆虫学报 Jourert g Eeviroumeetot Entomology 43卷
了血浆中NO 和MDA 的含量; 剂量组则升高了血浆中GSH-L x 的活力(P=0. 029),分析
结果见图1。
2.2
王者荣耀东皇太一出装提物对熏烟小鼠肺脏中各指标的
影响
2. 2.1对肺脏中SOD 及CAT 活力的影响
4个对小鼠肺脏中总SOD 和CAT 的影 响相互之间均没有统计学意义(P>0.05)。
2. 2. 2 对肺脏中NO 、MDA 含量和GSH 辛_活力的
影响
剂量和高剂量美洲大赚组与对照组相比,
对肺脏中NO 和MDA 的含量(图2-S 和图2-Z )
以及GSH-L x 的活力(图2-Z )的影响均没有统计
学意义(P>0. 05)。但是,与对照
,熏烟
组显著升高了肺脏中NO ( P 二0.036 )和MDA (P =0.026)的含量。与熏烟组相比,低剂量组 (P 二 0.040 和 P 二 0.046)和高剂量组(P 二 0.037
和P 二0. 013) 了肺脏中NO 和MDA 的
含量;并且 剂量组(P = 0. 040)和高剂量组
(P=0. 036)
了肺脏中 GSH-L x 的
,
析结果见图2o
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图2美洲大赚醇提物对熏烟小鼠肺脏中NO 、MDA 和GSH-P x 水平的影响
Fig. 2 EElt of PeWplreetr rmericrer ethanof extract on the level of NO ( MDA and GSH-P X in lung of mice by cipantt o smoke
注:“ * ” 表示 P <0. 05 ,两组之间比较差异显著。Notes : “ * ” meant P <0. 05 , diffend sipniicantty between two groups.
2.3美洲大螞醇提物对熏烟小鼠肺脏组织结构的 影响对照组小鼠肺泡大小、分布基本均匀、结构 完整(图3-X ),气道壁结构 、
完整,纤
毛
(图4-X )o 熏烟组肺泡 为 ,肺
泡隔变厚、 裂,肺泡腔融合变大,
血现
象(图3-Z ) °与熏烟组相比,低剂量组肺泡分布
改善,肺泡隔断裂较少,但 正常对照组肺泡
融合扩大现 严重,肺泡隔 (图3-Z );
于荣光老婆剂量组小鼠肺泡组织、结构明显改善,渗血
少,
正 常 对照 , 但 肺 泡 融 现
(图 3-D )
°
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