基本信息
- 项目名称：
- 玉米黄质对高脂氧化损伤的抑制作用及其机制研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 近年来随着人们物质生活水平的提高,高脂血症的发病率呈明显升高的趋势,膳食中饱和脂肪酸的摄入、饮酒、糖尿病等相关诱因与疾病均可增加血脂异常的发生率。本文通过研究不同剂量玉米黄质对高脂鹌鹑模型体内脂代谢的调节及对由高脂诱发的血管脂质过氧化损伤的抑制作用，探讨其抗高脂诱发的血管脂质过氧化损伤的相关机制及其最佳作用剂量标准，为其用于临床心血管疾病的防治提供参考。
- 详细介绍：
- 近年来随着人们物质生活水平的提高,高脂血症的发病率呈明显升高的趋势,膳食中饱和脂肪酸的摄入、饮酒、糖尿病等相关诱因与疾病均可增加血脂异常的发生率。大量基础研究表明，高血脂时体内自由基产生和清除平衡被破坏，许多自由基清除剂如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）等活性降低，从而导致血管严重的脂质过氧化损伤，是造成动脉粥样硬化、冠心病的主要原因之一。因此，通过降脂及抗氧化途径可以有效防治高脂诱发的心血管疾病。类胡萝卜素在自然界广泛存在,人体中发现的类胡萝卜素主要包括α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄素、隐黄质和番茄红素。其中β-胡萝卜素等是维生素A （VA）的前体,由于它们在人体内可转化成VA ,所以早就受到人们的关注。随着对类胡萝素研究的深入,不能转化为VA 但对人体有重要生理功能的叶黄素、玉米黄质逐渐被人们发现和认知。在慢性疾病防治方面,叶黄素和玉米黄质具有区别于其它类胡萝卜素的特殊作用,尤其在保护视力、预防癌症以及增强免疫力方面具有独特的生理功能。研究表明,人眼视网膜黄斑色素是由饮食中存在的两种叶黄素(xanthophylls) 即叶黄素(lutein) 和玉米黄质(zeaxanthin) 组成。两种色素具有吸收对视网膜损伤最大的蓝色光波的功能，从而有效的保护视网膜细胞。本文通过研究不同剂量玉米黄质对高脂鹌鹑模型体内脂代谢的调节及对由高脂诱发的血管脂质过氧化损伤的抑制作用，探讨其抗高脂诱发的血管脂质过氧化损伤的相关机制及其最佳作用剂量标准，为其用于临床心血管疾病的防治提供参考。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 鹌鹑为实验动物，设正常对照，模型，玉米黄质高、低剂量四个实验组，每组10只；诱导高脂模型同时，灌胃不同剂量玉米黄质，一定周期后，测定血液TG、TC、LDL-C、HDL-C、SOD、MDA、iNOS、GSH-Px，肝组织TG、TC，切取主动脉常规包埋切片,HE染色,显微镜观察。测定数据，统计分析，评价玉米黄质对高脂诱发的血管脂质过氧化损伤的影响及其可能的作用机制，为其用于临床防治提供详实的理论依据。
科学性、先进性及独特之处
- Ox-LDL所导致的内皮细胞形态结构的损伤和功能失调是引发动脉粥样硬化（AS）、高血压等多种心脑血管病的病理生理学基础。防止或减少Ox-LDL体内的形成，将会对人类AS性疾病的防治产生重大意义。目前人工合成的抗氧化剂毒副作用大，临床应用受限，故开发天然来源的抗氧化剂将成为防治AS性疾病的关键。通过动物模型体内实验，即为临床提供详实的理论依据和重要的参考价值，又可促进我国水生生物资源的开发利用。
应用价值和现实意义
- 本课题所涉及的玉米黄质为一种非维生素A原的类胡萝卜素，广泛存在于自然界的海洋动物体、藻体及少数陆生植物体内；其在慢性疾病防治方面,具有区别于其它类胡萝卜素的特殊作用；此外，在保护视力、预防癌症 以及增强免疫力方面也具有独特的生理功能。但有关玉米黄质对体内脂质过氧化影响及其作用机制的研究报道甚少，本课题旨在探讨其对高脂诱发的血管脂质过氧化损伤的防治效果，为其用于临床防治提供充分详实的理论依据。
学术论文摘要
- 摘要 目的：探讨玉米黄质对高脂诱发的血管脂质过氧化损伤的影响及其机制研究。方法：采用高脂喂饲模型，将40只实验动物鹌鹑随机分为四组：对照组、高脂模型组、玉米黄质低、高两剂量组，分别给予普通饲料（对照组）和高脂饲料（高脂模型组、玉米黄质低、高剂量组）喂养,另外玉米黄质低、高两剂量组分别按30、60mg/kg.只.天剂量标准给予灌胃玉米黄质。于实验结束时取空腹血测定血清总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇及丙二醛含量、血清超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶及诱导型一氧化氮合酶活性；检测各组动物肝脏组织中总胆固醇、甘油三酯含量；并采用HE染色观察主动脉血管病理变化。结果：与高脂模型组相比,玉米黄质组血清甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇含量明显降低，而血清高密度脂蛋白胆固醇含量明显增高；肝脏总甘油三酯及总胆固醇的合成也受到强烈抑制；玉米黄质组血清超氧化物歧化酶活性、谷胱甘肽过氧化物酶活性明显提高，而诱导型一氧化氮合酶活性下降、丙二醛含量减少。结论：玉米黄质具有良好的降脂功效；并对高脂诱导的血管脂质过氧化损伤有明显的抑制作用；且高剂量较低剂量作用效果更为理想。
获奖情况
- 该作品在广西桂林医学院2010年第六届大学生科技创新竞赛中获二等奖
鉴定结果
- 玉米黄质具有良好的降脂功效；并对高脂诱导的血管脂质过氧化损伤有明显的抑制作用；且高剂量较低剂量作用效果更为理想。
参考文献
- [1]胡大一, 王家宏. 我国血脂异常防治现状[J]. 中国实用内科杂志, 2009,29(1):2-4. [2]李大婧, 刘春泉, 白云峰, 等. 叶黄素、玉米黄质研究进展--叶黄素、玉米黄质的结构、性质和生物学功能[J]. 核农学报, 2006,20(1):64-67. [3] 张莉华, 许新德, 邵斌, 等. 内消旋玉米黄质一种健康功能的重要类胡萝卜素[J]. 中国食品添加剂, 2010,1:116-121. [4] 裴凌鹏, 常铮, 金宗濂. 葛根黄酮改善老龄小鼠抗氧化功能的研究[J]. 营养学报, 2004,26(6):505-506.
同类课题研究水平概述
- 动脉粥样硬化性心脑血管疾病是以血管平滑肌细胞增生和脂质在粥样硬化斑块沉积为特征的危害人类健康最严重的疾病之一。大量流行病学资料显示,动脉粥样硬化的严重程度随血浆胆固醇水平的升高呈线性加重,血浆胆固醇的浓度与冠心病死亡率呈正相关关系 。低密度脂蛋白胆固醇 水平升高是动脉粥样硬化及由动脉粥样硬化所引起的心脑血管疾病的最重要的危险因素。最近研究表明,天然的与氧化的LDL是几种参与动脉粥样硬化的细胞的有效生长因子。在血管内皮下发生LDL脂质过氧化生成的mm-LDL能诱导内皮细胞表达单核细胞粘附因子，单核细胞分泌化学趋化蛋白及巨噬细胞集落刺激因子，使单核细胞粘附于内皮，进而移植内膜下，M-CSF使其分化成组织巨噬细胞，在活性氧的参与下进一步使mm-LDL氧化成OX-LDL。此时的OX-LDL不再被LDL受体识别，而只能被单核一巨噬细胞清道夫受体摄取，并不受细胞内胆固醇含量的调节。Mm-LDL还能促使血小板聚集和内皮细胞合成纤溶酶原激活抑制因子-1增高，对凝血系统产生不良影响，而促进As的形成。OX-LDL具有很强的细胞毒性，可致内皮细胞功能损害，是导致As的一个重要因素。由于OX-LDL的细胞毒性作用使内皮细胞的功能状态改变，这些改变有利于血液中单核细胞及LDL进入内膜下加速脂质条纹的形成。通过OX-LDL的细胞毒性足以使内皮细胞脱落，通过这种方式，它将促进病变从脂质条纹向更复杂的损害发展。血浆中LDL升高致动脉内膜LDL升高，如果发生氧化则OX-LDL浓度增高，可致内皮细胞表达粘附分子以及对单核细胞的化学趋向作用促使单核细胞聚集；一旦单核细胞进入动脉壁，通过动脉壁各种基质表达促进As。M-CSF、MCP-1、OX-LDL刺激巨噬细胞释出白细胞介素-1，诱发平滑肌细胞增殖和白细胞与内皮细胞粘附。同时NO是内皮细胞合成的舒张因子，能抑制LDL氧化，但OX-LDL能直接或间接使NO灭活，从而加速LDL氧化。Mm-LDL还能促使血小板聚集和内皮细胞合成纤溶酶原激活物抑制剂将对凝血系统产生不良影响，而促进As恶化。 正因如此，通过降脂和抗氧化治疗已逐渐成为抗动脉粥样硬化等心血管病的有效防治措施。目前，用于临床的降脂及抗氧化剂主要有天然和人工合成两大类；但大多数人工合成的药物毒副作用大，不适宜临床长期应用；寻找效果明显的天然抗氧化剂及降脂药成为动脉粥样硬化等心血管疾病防治的重要任务。
