不同光周期对黑线仓鼠心肝肾氧化应激的影响.pdf

摘要 摘要 野生哺乳动物在发育、生殖、毛发生长和能量需求方面表现出显著的季节性节律。 季节的变化可能会影响动物体内的活性氧状态和抗氧化防御系统，从而影响它们的生理 机能。光周期，作为重要的生态因素之一，会影响生物体内氧化应激水平。氧化应激水 平增加可能会导致机体发生氧化损伤，妨碍行使正常生理功能。面对光周期的变化，小 型哺乳动物内脏器官中氧化应激水平与抗氧化损伤通路的研究尚少见报道。黑线仓鼠是 一种小型哺乳动物，具有季节性繁殖的特性。在代谢、体温调节、食物摄取、产热和生 殖方面显示显著的季节性节律，是研究光周期节律的良好动物模型。为此，本研究以黑 线仓鼠作为动物研究模型，以日照长短为单一的影响因素，探究了不同光周期对于黑线 仓鼠心脏、肝脏、肾脏氧化应激水平、抗氧化酶以及抗氧化信号通路的影响。 在不同的光周期条件下分别处理雄性成年黑线仓鼠：实验分为三组，分别为长光照 组（16：8h，2:00 到18:00 光照，LD ），中光照组（12：12h，6:00 到18:00 光照，MD 组），短光照组（8：16h，10:00 到 18:00 光照，SD），处理时间持续8 周。处理结束后 分别称量黑线仓鼠体重、胴体重以及心脏、肝脏、两个肾脏的脏器湿重，并计算脏器系 数。分别检测心脏、肝脏、肾脏中过氧化氢和丙二醛水平；采用western blot 法分别检测 心脏、肝脏、肾脏中SOD1、SOD2、CAT 和GPx1 四种抗氧化酶的蛋白表达情况；使用 抗氧化酶活性检测试剂盒检测心脏、肝脏、肾脏中SOD、CAT、GPx 活性，使用试剂盒 检测总抗氧化能力；采用western blot 法分别检测心脏、肝脏、肾脏中Nrf2 、p-Nrf2 、和 Keap1 蛋白表达情况。对心脏、肝脏以及肾脏中过氧化氢含量与抗氧化酶活性、丙二醛 的含量与抗氧化酶活性进行相关性分析；对 Nrf2 与抗氧化酶表达量、p-Nrf2 与抗氧化 酶表达量进行相关性分析。 实验结果显示：（1）短光照处理组黑线仓鼠体重显著低于长光照处理组（P < 0.05 ）。 （2 ）心脏、肝脏、肾脏的脏器湿重总体上均呈现出短光照处理组低于长光照处理组的趋 势 （P < 0.05 ）。（3 ）ROS 水平在不同组织之间显示出不同的变化。长光照处理使得心肝 肾中的氧化应激水平升高。（4 ）不同抗氧化酶的蛋白表达量在三个组的变化存在差异， 短光照处理增加了内脏器官抗氧化酶的蛋白表达量，抗氧化酶在机体的抗氧化防御中起 核心作用，且对机体的保护程度的是几种酶之间的平衡决定的。（5 ）短光照处理增加了 内脏器官抗氧化酶的活性，长光照处理降低了抗氧化酶的活性。抗氧化能力的降低可能 是长光照组氧化应激水平升高的原因之一。短光照组黑线仓鼠体内抗氧化酶的高活性在 维持较低氧化应激水平方面发挥重要作用。（6 ）短光照处理增加了Nrf2 与p-Nrf2 的表 达，降低了Keap 1 蛋白表达量。Keap1 的表达量降低，且构象发生改变，这减少了Keap1 与 Nrf2 的结合，抑制了Nrf2 的水解，与此同时机体合成大量的Nrf2 ，增加了胞质中 Nrf2 的表达量。两者共同作用，机体内的Nrf2 维持在了较高水平，促进了Nrf2 功能的 I 摘要 发挥。（7 ）心肝肾中过氧化氢的含量与抗氧化酶活性呈现负相关,丙二醛的含量与抗氧化 酶活性呈现负相关。Nrf2 与抗氧化酶的表达、p-Nrf2 与抗氧化酶的表达均存在正相关关 系，说明 Nrf2/Keap1 通路作为保护细胞免受氧化应激损伤的重要通路在调控抗氧化酶 表达中发挥了重要作用。 以上结果证明：首先，短光照增加了黑线仓鼠内脏器官抗氧化能力，这可能是因为 在短光照下Nrf2/Keap1 信号通路上调，从而促进了下游抗氧化酶相关基因的表达，诱导 了更强的抗氧化反应。其次，长光照降低了黑线仓鼠内脏器官的抗氧化能力，内脏器官 的氧化应激水平升高。长光照处理后黑线仓鼠内脏器官中 Nrf2/Keap1 信号通路的变化 具有组织差异性。最后，黑线仓鼠心肝肾中氧化应激水平与抗氧化酶的活性、表达具有 组织依赖性变化。抗氧化酶的变化与过氧化氢、丙二醛的变化密切相关，可能是防止氧