中国药物与临床2005年1月第5卷第1期Chinese Remedies&clinicsJanu ! ol ! !:!
Ot一硫辛酸与维生素C和维生素E的
抗氧化作用比较
山西医科大学基础医学院生物化学与分子生物教研室(030001)
刘红林 牛 勃 常冰梅 程牛亮 许言午 赵建滨
维生素C和维生素E以及ot一硫辛酸是三种重要的维
生素类物质,必须由食物供给rI-3]。20世纪初,维生素C防治
坏血病成为光辉的一页;20世纪中叶,维生素E又成为防癌
抗衰老的新秀:近年来发现ot一硫辛酸也具有许多重要生理
作用 『“];但它们三者的共同特点是都具有很强的抗氧化活
性。虽然它们的抗氧化途径各不相同,抗氧化效果也有很大
差别,却都能有效清除体内自由基对细胞的毒性作用,从而
起到保护细胞的作用。本研究是从它们提高细胞抗氧化能力
和协助细胞从氧化损伤状态下恢复这两个方面来研究,旨在
为进一步探讨三种物质的抗氧化机制奠定基础,也为一些需
要长时间暴露在环境空气中进行的细胞实验积累有益资料.
并为需要在高氧环境下进行的临床治疗研究提供参考数据。
1
与
1.1 试剂
达氏修正依氏培养基(DMEM)(美国Gibco公司),小牛血
清(华美生物
公司),Ⅱ型胶原酶、胰蛋白酶(美国Sigma
公司),四甲基偶氮唑蓝(MrI,r,Fluka公司),ot一硫辛酸(江苏
吴江市博霖实业有限公司),维生素c(北京拜尔迪生物技术
有限公司),维生素E(浙江霍夫曼德有限公司),其他试剂为
国产分析纯
1.2 仪器
细胞培养箱NAPCO--5410(Chicago,美国),倒置显微镜
(Olympus,H本),酶联免疫检测仪DG3022A~(南京电子管厂)。
1.3 实验方法
1.3.1 细胞培养:原代培养成年Wistar大鼠肝细胞.以2xlO4/L
接种于96孑L培养板.一J 37 oC恒温、5%C02及饱和湿度培养箱中
培养,待细胞贴壁后使用。
1.3.2 第一部分实验:分别用含ot一硫辛酸、维生素C和维生素
E的培养基(含10%d~牛血清、5 mg/L抗氧化剂)孵育肝细胞.
设立复孔,于37℃恒温、环境大气及饱和湿度培养箱中培养.
并于1、2、3N后用M1-I’i去检测活性(测定细胞抗氧化能力)。
1.3.3 第二部分实验;先将细胞于37~C恒温、环境大气及饱和
湿度培养箱中培养1、3N(造成细胞氧化损伤):然后再分别用
含 一硫辛酸或维生素C或维生素E的培养基 (含10%/b牛血
清、5 mg/L~氧化剂)对1、3N两组损伤细胞进行恢复培养实
验:设立复孔,于37℃恒温、5%CO:及饱和湿度培养箱中孵
· 37 ·
育,并于1、2、3周后用MrrI怯检测活性。
1.3.4 MrI,r法检测:每孔弃去3O 上清液,~Jn3o 显色液(5
g/L),继续培养6 h,弃去全部上清液,加入100 Ixl DMSO终止
反应并溶解蓝色结晶,空白孔调零,测吸光度(A伪 )值。细胞
活性用刺激指数
示:刺激指数=实验组A 值,对照组A
值。
1.3.5 活细胞观察法:用倒置显微镜观察培养状态下细胞用
药前后生长状况和形态学改变。
1.4 统计学方法
统计学处理采用成组资料检验。
2 结 果
2.1第一部分实验结果:见表1。
表 l 不同抗氧化剂对体外培养细胞活性
(刺激指数)影响( )
注:’与对照组相比P<0.01; 与维生素C组相比P<0.01; 与维
生素E组相比P<0.01;吐i 1周组相比P<0.O1;▲_与2周组相比P<0.01
以上结果表明:在环境大气培养箱中培养细胞,这三种
抗氧化剂对细胞的保护:维生素c在l周内效果明显.维生素E
和 一硫辛酸在3周内效果仍明显。
2.2 第二部分实验结果:不同抗氧化剂对体外培养损伤l周
细胞活性恢复结果见表2
表2 不同抗氧化剂对体外培养损伤l周细胞活性
(刺激指数)恢复影响( )
注:’与对照组相比P<0.01; 与维生素Cgl相比P<0.01; 与维生素
E~ I:EP<0.01;吐il周组相I:EP<0.01;▲_与凋 组相l:gP
规则,而且细胞内还有大
小不等的空泡,细胞膜破损;维生素C组与对照组类似;维生
素E组和 一硫辛酸组细胞内空泡较少.细胞膜损伤轻微。在
对环境大气培养箱中培养3周的细胞进行恢复培养3周,对照
组与维生素C组结果类似:细胞形态极不规则.细胞内空泡
变大.细胞膜大部分破裂、崩解:而维生素E组细胞内空泡减
少,细胞膜有部分恢复,细胞形态较规则; 一硫辛酸组细胞内
空泡消失,细胞膜轮廓清晰,细胞形态基本正常。
3 讨 论
本研究结果表明:维生素C、维生素E和 一硫辛酸虽都
有抗氧化作用,但其效果差别显著。其原因可能是:水溶性维
生素C对细胞膜的保护作用较差[9】.且其抗氧化作用只是依靠
可逆的脱氢反应来完成【3J。
脂溶性维生素E不仅对生物膜的结构和功能有较好的
保护作用 ,还能迅速捕捉自由基。生成的生育酚自由基又
可进一步与另一分子自由基反应生成非自由基产物一生育
醌,故其抗氧化能力较强 。
一 硫辛酸既具水溶性又具脂溶性[4j,所以它可以深入到
细胞中的各个部位而起到抗氧化作用:而其效果显著优于维
生素C和维生素E,可能还与它们各自的其他生物学作用有
关fz ]。
人们已经认识到 一硫辛酸作为一种辅酶.通过参与氧
化脱羧反应,而使糖、脂、氨基酸代谢相互协调.并可解除重
金属对含巯基酶的毒害,在临床上还有抗脂肪肝和降低血胆
固醇的作用口2-si。维生素C不仅作为抗氧化剂保护细胞.还
参与羟化反应.因而与体内胶原生成、蛋白质代谢、抗炎、抗
感染、解毒等作用直接有关lI_ 。维生素E有抗炎、抗衰老功
效以及协助运输氧的功能 tl,t2J等。
可见维生素c、维生素E和 一硫辛酸都是生命活动所
不可缺少的基本物质。故若需在体外进行长期的细胞培养,
除常规培养基中所含各种维生素,还应加入适量维生素c、维
生素E和 一硫辛酸。同时由于不同组织细胞生理功能不
同.且细胞在不同生长发育分化时期的代谢特点也各不相
同.所以具体用量差异还需进一步探索。
总之.这三种具有抗氧化作用的维生素类物质都能从不
同角度起到保护细胞的作用.尤其是 一硫辛酸不仅对长时
间的氧化损伤有较强抵抗作用.而且对于维生素C和维生素
E尚不能修复的较严重的氧化损伤也可进行有效修复.这给
我们临床用药和基础研究都带来新的启示。
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(收稿 日期:2004-11-01)
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