摘要:蜂胶作为一种天然的功能食品,具有多样的生物学活性,如抗氧化、抗炎和免疫调节等。在中国,许多含有蜂胶的功能食品被推向市场,并被广泛消费,以促进健康和预防疾病。
蜂胶作为一种天然的功能食品,具有多样的生物学活性,如抗氧化、抗炎和免疫调节等。在中国,许多含有蜂胶的功能食品被推向市场,并被广泛消费,以促进健康和预防疾病。
蜂胶中富含的类黄酮和多酚类物质有助于防止氧化应激引起的肌肉萎缩。然而,关于蜂胶对衰老性肌萎缩的功效和作用机制尚不明确。本研究利用D-gal诱导的衰老小鼠模型测定了蜂胶乙醇提取物对小鼠握力,腓肠肌指数及体重的影响;同时测定了蜂胶乙醇提取物对衰老小鼠肌肉和血清中抗氧酶(SOD、GSH-PX、CAT和MDA)活性的影响;通过观察衰老小鼠肌纤维形态的变化,并测定肌纤维的横截面积和直径,,研究蜂胶乙醇提取物对衰老小鼠肌纤维的影响;通过对Nrf-2/HO-1信号通路,细胞凋亡和肌肉E3泛素连接酶蛋白表达的分析,探讨蜂胶乙醇提取物对D-gal诱导的小鼠骨骼肌萎缩的影响。利用广靶代谢组学技术探究了蜂胶乙醇提取物对D-gal诱导的衰老小鼠腓肠肌代谢谱的影响,以揭示与蜂胶乙醇提取物活性相关的基本生物标志物和代谢途径。以D-gal诱导的C2C12细胞为模型,测定了PEE对D-gal诱导的C2C12细胞衰老,增殖,氧化应激以及分化的影响,同时还探讨了蜂胶乙醇提取物对D-gal诱导的C2C12细胞Nrf2/HO-1和P38/P53信号通路m RNA和蛋白表达的影响。最后,借助网络药理学和分子对接等方法研究了蜂胶乙醇提取物中缓解肌肉萎缩作用的核心成分及其主要作用靶点,并对其进行了体外验证。
主要研究结果如下:
1.蜂胶乙醇提取物对D-gal诱导的衰老小鼠骨骼肌的保护作用研究表明,蜂胶乙醇提取物可以有效地缓解D-gal导致的小鼠体重减轻和腓肠肌指数降低,逆转D-gal引起的衰老小鼠肌肉力量的丧失;升高D-gal诱导的衰老小鼠肌肉匀浆和血清中SOD和GSH-Px水平,降低小鼠肌肉匀浆和血清中的MDA水平;有效改善衰老小鼠肌纤维形态,增加腓肠肌纤维的直径和横截面积。蜂胶乙醇提取物显著增加了衰老小鼠腓肠肌中Nrf2和HO-1蛋白的表达,同时增加了腓肠肌细胞核中Nrf2蛋白的表达,并且促进了小鼠腓肠肌中Nrf2的核转位。蜂胶乙醇提取物可显著提高衰老小鼠腓肠肌中Bcl2的表达,显著降低Bax和Caspase-3以及肌特异性E3泛素连接酶MAFbx和Mu RF1的表达。
2.广靶代谢组学分析发现,在D-gal诱导的衰老小鼠腓肠肌中共检测到835种物质。OPLS-DA评分图清晰地区分了衰老小鼠肌肉代谢谱在对照组与衰老模型组,衰老模型组与蜂胶乙醇提取物组之间的差别。对照组与模型组之间共有49种差异代谢物,模型组中上调的代谢物有23种,下调的代谢物有26种。三组之间共有的差异代谢物为17种,其中,有9种差异代谢物含量在PEE处理后恢复到与对照组相同的水平。在这9种差异代谢物中,与对照组相比,模型组中Ala-Ile和Leu-Pro-Tyr 2种代谢物表达下调,7种代谢物表达上调,分别为15-keto-prostaglandin E1,15(R)-prostaglandin E1,8iso-prostaglandin E2,estriol,isoprenaline,9(S),12(S),13(S)-Tri HOME和pyridine-3,4dicarboxylic acid。
(3)C2C12细胞试验表明,1μg/m L的PEE处理可提高D-gal诱导的C2C12细胞的存活率。蜂胶乙醇提取物处理可有效降低D-gal诱导的C2C12细胞中SA-β-GAL阳性细胞的数量,增加D-gal诱导的C2C12细胞中融合肌管的数量和大小,以及C2C12细胞中成肌标志物Myo D,Myogenin和My HC的表达。蜂胶乙醇提取物处理能够显著提高D-gal诱导的C2C12细胞中CAT,GSH-PX,T-AOC和SOD的水平,显著降低C2C12细胞中ROS的水平。蜂胶乙醇提取物显著上调了D-gal诱导的C2C12细胞中Nrf2和HO-1的m RNA及蛋白表达水平。但是,Nrf2蛋白水平的显著上调仅限于C2C12细胞核,而对细胞质中Nrf2的表达则没有影响。加入ML385后,以上作用被逆转,同时还抵消了蜂胶乙醇提取物对D-gal诱导的C2C12细胞衰老及促分化能力的改善。蜂胶乙醇提取物处理显著降低了D-gal诱导的C2C12细胞P53和Bax m RNA和蛋白的表达,显著增加了Bcl-2 m RNA和蛋白的表达。
(4)网络药理学预测发现蜂胶乙醇提取物与肌少症共有12个交集靶点。通过Cytoscape3.9.1软件建立"成分-靶点-通路"网络确定蜂胶乙醇提取物缓解肌少症的核心成分可能为芹菜素(Apigenin,Ap),主要核心靶点为TNFα与IL-6.分子对接结果表明,Ap可以与TNFα与IL-6紧密结合。体外实验结果发现,2.5μM的Ap处理显著增加了D-gal诱导的C2C12细胞的活力,且显著增加了分化标记蛋白Myo D1和Myogenin的表达和增加了融合肌管的数量。Ap还显著抑制了D-gal诱导的C2C12细胞中EGFR,IFNγ,TNFα和IL6的表达。Ap能够抑制D-gal诱导的C2C12细胞中JAK2和STAT3的磷酸化。
本研究从体内,体外两个方面,从转录,蛋白及代谢组学不同水平,制,预测并验证了其发挥作用的核心成分。本研究的结果将为蜂胶乙醇提取物开发用于缓解衰老性肌萎缩提供重要的理论依据。
文献来源
田嵩浩.蜂胶醇提物延缓D-半乳糖诱导的小鼠骨骼肌衰老及其机制研究[D].山西农业大学,2023.
来源:果粉阿爽