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脂餐负荷前后ox-LDL和PON1变化及其与动脉粥样硬化关系的研究

2016-11-21杜沙沙靳春荣李思进梁建芳

中西医结合心脑血管病杂志 2016年19期
关键词:酯酶空腹氧化应激

杜沙沙,靳春荣,李思进,陈 武,梁建芳



脂餐负荷前后ox-LDL和PON1变化及其与动脉粥样硬化关系的研究

杜沙沙1,靳春荣2,李思进2,陈 武2,梁建芳2

目的 探讨动脉粥样硬化进展中脂餐负荷对氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)和对氧磷酶1(PON1)的影响。方法 高脂饲养新西兰雄兔12周,初始及第4周、8周、12周给予脂餐负荷,负荷前后采血测定血清ox-LDL、PON1水平;同期超声观察动脉硬化。结果 血清ox- LDL:空腹水平呈升高趋势,4周、8周、12周较初始升高(P<0.05),8周最高。负荷后,初始先升后降,2 h最高(P<0.05),8 h最低;4周、8周先升后降,4周时2 h末升高显著(P<0.05),6 h最低,8周时2 h升高,8 h降低显著(P<0.05);12周先升后降(P>0.05)。血清PON 1:空腹水平呈显著升高(12周最高,P<0.05)。负荷后,初始先升后降,4 h显著升高(P<0.05),8 h最低;4周、12周呈降低-升高-降低趋势(6 h升高、8 h最低,P<0.05);8周先升后降(P>0.05)。结论 动脉硬化进展过程中,机体始终处于氧化应激状态,脂餐负荷可能使氧化抗氧化应激反应增强。

动脉粥样硬化;脂餐负荷;氧化低密度脂蛋白;氧磷酶1

我国心血管病病人达2.9亿,其患病率逐年上升。动脉粥样硬化(AS)是心血管病发生的共同基础,也是危害人类生命的首因。血脂紊乱是AS发生的独立危险因素。目前多种假说阐述AS发生发展,具体机制尚不清楚。2015年提出“坚持百年胆固醇学说不动摇”。 氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)使低密度脂蛋白(LDL)构象改变,更易进入血管壁,从而促进AS进程,是常用氧化损伤标记物。Palavra等[1]发现ox-LDL可预测早期心血管病风险。近年来,氧磷酶(PON1)的抗氧化作用引起广泛关注。本研究通过高脂喂养实验动物兔,不同期给予脂餐负荷,分别测定负荷前后ox-LDL、PON1浓度,以研究其与AS的关系。

1 材料与方法

1.1 材料 健康新西兰雄兔10只,体重2.4 kg~3.0 kg,太原市小店区科鑫畜牧养殖场提供,分笼饲养,不限饮水。胆固醇由北京索莱宝公司提供,兔ox-LDL、PON1试剂盒购于上海西唐生物科技公司。

1.2 方法

1.2.1 动物模型建立 所有实验动物高脂(1%胆固醇,10%蛋黄,89%普通饲料)喂养12周,初始及第4周、8周、12周禁食水8 h后给予脂餐负荷(2%胆固醇,20%蛋黄,78%普通饲料)。

1.2.2 研究指标测定和超声检查 全部实验动物在研究不同阶段,分别于空腹及负荷后2 h、4 h、6 h、8 h经耳缘静脉采血2 mL,离心(3 000 r/min,15 min)分离血清,-80 ℃保存。研究结束时,用ELISA试剂盒测定血清ox-LDL、PON1水平。静脉采血同时应用超声观察腹主动脉硬化情况。

2 结 果

研究结束时,实验动物经超声观察均出现了动脉硬化。动脉硬化进展中,空腹及脂餐负荷后ox-LDL和PON1变化情况详见表1、表2。

表1 动脉硬化过程中空腹及脂餐负荷后ox-LDL变化(±s) mU/L

表2 动脉硬化过程中空腹及脂餐负荷后PON 1变化(±s) ng/mL

3 讨 论

餐后高脂血症是心血管事件的一个强有力危险因素,餐后脂质水平可诱导增强氧化应激,从而参与动脉粥样硬化形成[2]。氧化应激参与AS发生发展的基本过程,餐后状态增加机体氧化损伤的易感性。富含多不饱和脂肪酸的LDL极易被氧化修饰,形成ox-LDL,使LDL的生物活性发生改变,呈现明显的剂量依赖性细胞毒性[3]、化学趋向性和免疫原性,参与AS发生发展的众多过程。血清ox-LDL水平可反映机体脂质过氧化程度。Violi等[4]认为:在摄入不加10 g橄榄油的地中海饮食2 h后,血清ox-LDL水平显著升高;摄入麦当劳餐者血清ox-LDL较基线水平显著增加[5]。本研究中,动脉硬化不同阶段ox-LDL水平升高,提示AS过程中氧化反应增加,负荷后2 h血清ox-LDL水平较高,与上述研究相似。

PON1是一种与高密度脂蛋白相关的酯酶,具有内酯酶、芳香酯酶活性。PON1可通过抑制LDL的氧化修饰及巨噬细胞向泡沫细胞的转化,从而发挥抗动脉粥样硬化的保护作用。冠心病病人血清PON1活性降低[6],有学者建议将PON1作为心血管病的独立危险因素,但仍需进一步研究证实。Kim等发现:血清PON1活性随膳食中胆固醇的摄入量增加而升高[7]。本研究发现:动脉硬化进展过程中血清PON1水平逐渐升高,与上述研究结果相符。

膳食胆固醇的摄入可能影响apoA1,改变血清PON1的活性。高脂饮食初始给予脂餐负荷,血清PON1活性升高,可能与胆固醇摄入增加有关。Ayub 等[8]认为心肌梗死病人在症状出现2 h后血清PON1活性开始降低。本研究中,动脉硬化不同阶段,脂餐负荷2 h后血清PON1活性下降,血清ox-LDL水平升高,与上述结果一致,提示脂餐负荷后机体氧化应激反应增强,且可能因为PON1抑制体内LDL的进一步氧化[9]而被消耗,PON1进一步降低;此后血清PON1开始升高,PON1芳香酯活性增加,这可能与餐后PON1内酯酶活性下降、PON1内酯酶和芳香酯活性转变有关[10],提示可选择其他种类的PON1作为餐后状态的标记。

此外,本研究发现:AS进展中空腹血清ox-LDL、PON1均呈增高趋势,且脂餐负荷后ox-LDL升高,PON1下降,提示高脂饮食过程中,机体始终处于氧化应激状态,脂餐负荷使氧化抗氧化反应加强。

关于动脉硬化进程中脂餐负荷对氧化应激标记物的影响和具体机制,本次研究受实验动物数量及研究期限所限,尚需继续深入研究。

[1] Palavra F,Marado D,Mascarenhas-Melo F,et al.New markers of early cardiovascular risk in multiple sclerosis patients:oxidized-LDL correlates with clinical saging[J].Dis Markers,2013,34(5):341-348.

[2] Nakamura A,Monma Y,Kajitani S,et al.Effect of glycemic state on postprandial hyperlipidemia and hyperinsulinemia in patients with coronary artery disease[J].Heart Vessels,2015,31(9):1446-1455.

[3] Saneipour M,Ghatreh-Samani K,Heydarian E,et al.Adiponectin inhibits oxidized low density lipoprotein-induced increase in matrix metalloproteinase 9 expression in vascular smooth muscle cells[J].ARYA Atheroscler,2015,11(3):191-195.

[4] Violi F,Loffredo L,Pignatelli P,et al.Extra virgin olive oil use is associated with improved post-prandial blood glucose and LDL cholesterol in healthy subjects[J].Nutr Diabetes,2015,5:e172.

[5] Di Renzo L,Marsella LT,Carraro A,et al.Changes in LDL oxidative status and oxidative and inflammatory gene expression after red wine intake in healthy people:a randomized trial[J].Mediators Inflamm,2015(5):317-348.

[6] Maturu VN,Gupta N,Singh G,et al.Serum paraoxonase (PON1) Activity in North-West Indian Punjabi’s with acute myocardial infarction[J].Indian J Clin Biochem,2013 ,28(3):248-254.

[7] Daniel S,Amber A,Jane E,et al.Dietary cholesterol increases paraoxonase 1 enzyme activity[J].J Lipid Res,2012,53(11): 2450-2458.

[8] Ayub A,Mackness M,Arrol S,et al.Serum paraoxonase after myocardial infarction [J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,1999,19(1):330-335.

[9] Rajkovic MG,Rumora L,Barisic K.The paraoxonase 1,2 and 3 in humans[J].Biochemia Medica,2011,21(2):122-130.

[10] Kameyama N,Maruyama C,Kotani K,et al.Postprandial paraoxonase 1 activity following consumption of recommended amounts of mixed meals in healthy males[J].J Atheroscler Thromb,2016,23(2):225-232.

(本文编辑郭怀印)

山西省自然科学基金项目(No.2014011040-6)

1.山西医科大学研究生(太原030001);2.山西医科大学第一医院

靳春荣,E-mail:519349183@qq.com

R543.5 R256.2

A

10.3969/j.issn.1672-1349.2016.19.012

1672-1349(2016)19-2246-02

2016-03-05)

引用信息:杜沙沙,靳春荣,李思进,等.脂餐负荷前后ox-LDL和PON1变化及其与动脉粥样硬化关系的研究[J].中西医结合心脑血管病杂志,2016,14(19):2246-2247.

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