SIRT3多酚激活劑的抗細(xì)胞氧化應(yīng)激作用及機(jī)制
陳慧，彭雨欣，徐瑩皓，趙沖*
（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083）
基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目（31901691）
作者簡(jiǎn)介：陳慧（1992—），女，博士生
通信作者：趙沖 E-mail: zhaoch0206@cau.edu.cn
1. 研究背景及目的
多酚是植物性食物中廣泛存在的一種非營(yíng)養(yǎng)成分，具有豐富的生物活性，如抗氧化、抗炎、抗衰老、抗菌和光損傷保護(hù)作用等，在促進(jìn)人體健康、美容護(hù)膚等方面發(fā)揮重要作用。日常膳食中的水果、蔬菜、全谷物、香草、香料、咖啡豆和茶葉等是多酚的主要來(lái)源，而這些食物中的多酚類化合物在經(jīng)腸道吸收后是否對(duì)皮膚具有保護(hù)作用尚有待探究。鑒于此，本研究利用體外模擬腸道吸收系統(tǒng)——Caco-2人結(jié)直腸腺癌細(xì)胞與HaCaT人角質(zhì)細(xì)胞trans-well共培養(yǎng)體系，評(píng)價(jià)了白藜蘆醇、山奈酚、安石榴苷、漆樹黃酮以及月見草素B等多酚類化合物間接抗細(xì)胞氧化應(yīng)激作用，并對(duì)其分子機(jī)制進(jìn)行了初步探究。
2. 研究方法
采用細(xì)胞電阻儀測(cè)定單層Caco-2細(xì)胞的跨膜電阻值，以確定細(xì)胞具有足夠緊密連接和完整性的培養(yǎng)時(shí)間。將接種有自發(fā)分化形成緊密連續(xù)的單層Caco-2細(xì)胞的小室，置于接種有HaCaT細(xì)胞的24孔板上，即形成Caco-2細(xì)胞與HaCaT細(xì)胞trans-well共培養(yǎng)體系，AP側(cè)為Caco-2細(xì)胞，BL側(cè)為HaCaT細(xì)胞。構(gòu)建HaCaT細(xì)胞SIRT3-EGFP報(bào)告基因系統(tǒng)，探究5種多酚類化合物干預(yù)后HaCaT細(xì)胞SIRT3基因表達(dá)水平，并評(píng)價(jià)其對(duì)UVB誘導(dǎo)HaCaT細(xì)胞產(chǎn)生ROS的清除作用。構(gòu)建shSIRT3-HaCaT細(xì)胞模型，探究月見草素B對(duì)細(xì)胞內(nèi)ROS的清除作用是否具有SIRT3依賴性。
Caco-2與HaCaT細(xì)胞trans-well共培養(yǎng)體系
3. 結(jié)果
選擇在Caco-2細(xì)胞培養(yǎng)14 d時(shí)，建立Caco-2和HaCaT細(xì)胞共培養(yǎng)體系。在5種多酚類化合物的干預(yù)下，HaCaT細(xì)胞內(nèi)SIRT3-EGFP熒光強(qiáng)度相比于對(duì)照組（DMSO）均顯著增強(qiáng)。此外，qRT-PCR結(jié)果顯示，白藜蘆醇、山奈酚、月見草素B顯著上調(diào)了HaCaT細(xì)胞內(nèi)源性SIRT3基因mRNA表達(dá)水平。
注：*. 與對(duì)照組相比較，P ＜ 0.05；**. 與對(duì)照組相比較，
P ＜ 0.01；***. 與對(duì)照組相比較，P ＜ 0.001。
多酚類化合物對(duì)外源性SIRT3-EGFP熒光強(qiáng)度的影響
注：**. 與對(duì)照組相比較，P ＜ 0.01；***. 與對(duì)照組相比較，P ＜ 0.001。
多酚類化合物對(duì)SIRT3 mRNA表達(dá)水平的影響
在Non-UVB條件下，白藜蘆醇、山奈酚、月見草素B對(duì)細(xì)胞內(nèi)ROS的產(chǎn)生沒(méi)有顯著影響；而在UVB照射條件下，月見草素B顯著降低了UVB誘導(dǎo)的HaCaT細(xì)胞氧化應(yīng)激。而在HaCaT細(xì)胞中敲低SIRT3基因后，月見草素B對(duì)ROS的抑制作用也顯著降低，表明月見草素B對(duì)HaCaT細(xì)胞ROS的清除作用具有SIRT3依賴性。
注：***. 與UVB-對(duì)照組相比較，P＜0.001； ##. 與Non-UVB-對(duì)照組相比較，P＜0.01。
激活SIRT3的多酚類化合物對(duì)細(xì)胞內(nèi)ROS含量的影響
注：***. 與Mock-對(duì)照組相比較，P＜0.001。
SIRT3基因沉默對(duì)月見草素B清除細(xì)胞內(nèi)ROS的影響
4. 結(jié)論
本文研究發(fā)現(xiàn)月見草素B在Caco-2與HaCaT細(xì)胞共培養(yǎng)體系中，能夠增強(qiáng)HaCaT細(xì)胞SIRT3基因的表達(dá)，并抑制UVB引起的HaCaT細(xì)胞氧化應(yīng)激水平，其抗氧化作用具有SIRT3依賴性，這為月見草素B作為食品功能因子的開發(fā)提供了理論依據(jù)。今后可進(jìn)一步探究月見草素B在Caco-2細(xì)胞單層模型中的攝取特性、轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制以及代謝產(chǎn)物的組成，深入探究月見草素B依賴SIRT3發(fā)揮抗氧化作用的分子機(jī)制。
