论文部分内容阅读
食品中的蛋白质和氨基酸在加工贮藏过程会造成氧化,摄食蛋白酪氨酸氧化产物(oxidized tyrosine products,OTPs)可能对机体的健康产生不利的影响。目前对于食源性酪氨酸氧化产物影响学习记忆的研究还没有报道。本研究以猪肉蛋白质氧化为例,探究酪氨酸氧化产物的主要产物双酪氨酸(dityrosine,DT)对生长期小鼠学习记忆的影响及机制。本研究共分为两个部分,第一部分为氧化猪肉日粮试验。48只健康雄性SPF级3周龄C57BL/6J小鼠,按体重随机分为对照组(CON)、低氧化猪肉组(LO)、高氧化猪肉组(HO)、低氧化猪肉+双酪氨酸组(LO+DT)。饲喂12周后进行甩尾试验、旷场试验、新物体识别试验、高架十字迷宫试验、水迷宫试验。结果表明,随着日粮氧化程度的升高,除对照组外其余三组均出现了不同程度的热刺激反应迟滞、焦虑样行为、空间和非空间学习记忆障碍。后续检测发现饲喂高氧化程度的猪肉日粮会导致血浆与脑组织中氧化还原状态失衡,蛋白质氧化产物沉积增加,海马氧化防御相关基因Nrf2、Prdx-1表达上调。海马组织炎症因子IL-6、IL-1β、TNF-α水平上升,抑炎因子IL-10水平的下降,促炎基因P38和NF-κB的表达上调。对海马组织学习记忆和凋亡相关基因的表达的检测发现,随着饲喂氧化猪肉日粮氧化程度的升高,NMDAR相关上下游学习记忆基因表达下调,Bcl-2表达下调,Bax基因表达上调。结果表明饲喂不同程度的氧化猪肉日粮会导致小鼠机体氧化还原状态失衡,引发学习记忆障碍等问题。并且,猪肉氧化产物中DT在诱导学习记忆障碍方面可能发挥着比较重要的作用。为认识DT影响生长期小鼠学习记忆的相关机制,进行了酪氨酸氧化产物及DT灌胃试验。30只刚断乳雄性和30只刚断乳雌性SPF级C57BL/6J小鼠按照体重随机各分为三组,每组10只。其中:(1)对照组(CON♂组和CON♀组,灌胃Tyr剂量420μg/kg·bw/d);(2)酪氨酸氧化产物组(OTPs♂组和OTPs♀组,灌胃OTPs剂量1909μg/kg·bw/d);(3)双酪氨酸组(DT♂组和DT♀组,灌胃DT剂量420μg/kg·bw/d)。灌胃5周后进行相同的行为学试验,结果表明,DT组和OTPs组小鼠均出现了热刺激反应迟滞、焦虑样行为、空间和非空间学习记忆障碍的现象,对血浆和大脑皮层氧化还原状态进行测定,结果发现DT组和OTPs组ROS水平和MDA水平上升,T-AOC、SOD、GSH/GSSG水平下降。对海马组织蛋白质氧化产物积累的情况测定发现,DT组和OTPs组DT、3-NT、AOPPs、Aβ40沉积显著增加,海马组织氧化还原防御相关基因Nrf2、Prdx-1表达上调。海马组织炎症因子的测定结果表明,DT组和OTPs组海马组织IL-6、IL-1β、TNF-α水平上升,IL-10水平的下降,促炎基因P38和NF-κB的表达上调。大脑皮层单胺类神经递质的测定表明,5-HT、DA、NE水平下降、MAO水平上升。在DT与DA结合多巴胺D2受体的试验中发现,反式双酪氨酸可能会竞争性结合多巴胺D2受体。单胺类神经递质的紊乱可能是诱发生长期小鼠焦虑样行为的重要原因。海马组织的基因和蛋白的测定结果发现,灌胃DT和OTPs会导致学习记忆LTP通路表达下调,线粒体促凋亡通路基因表达上调。在此部分试验中,还发现雌鼠对于DT和OTPs造成的氧化应激的抵抗能力要略强于雄鼠。并且DT在OTPs中扮演着重要的作用。总之,猪肉蛋白质氧化产物DT可能会导致处于生长期的个体出现学习记忆障碍,具体机制可能是由于DT在机体沉积后持续诱发机体氧化应激,进而导致机体氧化还原状态失衡,脑组织蛋白质氧化沉积增多,炎症因子水平上升,单胺类神经递质紊乱,海马组织学习记忆LTP通路表达下调,以及线粒体促凋亡途径上调。