左卡尼汀對D-半乳糖致衰老小鼠抗氧化作用的研究

摘要：為了研究左卡尼汀（Ｌ－ｃａｒｎｉｔｉｎｅ，ＬＣ）對Ｄ－半乳糖所致衰老小鼠的抗氧化作用，試驗將５０只小鼠隨機分成５組，即空白對照組、模型組和左卡尼汀治療組［０．２５、０．５０、１．００ ｇ/（ｋｇ·ｄ）］，采用Ｄ－半乳糖復制亞急性衰老小鼠模型，試驗６周后處死小鼠，測定其血漿、腦組織及肝臟中的超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、谷胱甘肽過氧化物酶（ＧＳＨ－Ｐｘ）活性及丙二醛（ＭＤＡ）含量。試驗結果顯示，左卡尼汀能顯著提高衰老小鼠血清、腦組織及肝臟中的ＳＯＤ、ＧＳＨ－Ｐｘ活性，降低ＭＤＡ含量，且呈劑量依賴性。表明左卡尼汀有一定的抗衰老作用，其機制可能與抗氧化作用有關。

關鍵詞：左卡尼汀（Ｌ－ｃａｒｎｉｔｉｎｅ，ＬＣ）；抗衰老；Ｄ－半乳糖

中圖分類號：Ｒ９７７．４ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０12）01－0129-02

Ｔｈｅ Ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｌ－ｃａｒｎｉｔｉｎｅ ｏｎ Ｄ－ｇａｌａｃｔｏｓｅ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ａｇｉｎｇ Ｍｉｃｅ

ＬＵＡＮ Ｈａｉ－ｙｕｎ

（Institute of Material Medical， College of Pharmacy， Ｂｉｎｚｈｏｕ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｙａｎｔａｉ ２６４００３，Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： ５０ ｍｉｃｅ ｗｅｒｅ ｒａｎｄｏｍｌｙ ａｌｌｏｃａｔｅｄ ｔｏ ５ ｇｒｏｕｐｓ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｌ－ｃａｒｎｉｔｉｎｅ ｏｎ Ｄ－ｇａｌａｃｔｏｓｅ ｉｎｄｕｃｅｄ ａｇｉｎｇ ｍｉｃｅ． Ａｐａｒｔ ｆｒｏｍ ａ ｃｏｎｔｒｏｌ ｇｒｏｕｐ， Ｄ－ｇａｌａｃｔｏｓｅ ｍｏｄｅｌ ｇｒｏｕｐ， ｔｈｅ ＬＣ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｇｒｏｕｐｓ ｗｅｒｅ ａｔ ｔｈｒｅｅ ｌｅｖｅｌ ｓｕｃｈ ａｓ ０．２５， ０．５０ ａｎｄ １．００ ｇ／ｋｇ·ｄ． Ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｂａｃｕｔｅ Ｄ－ｇａｌａｃｔｏｓｅ ｉｎｄｕｃｅｄ ａｇｉｎｇ ｍｏｄｅｌ， ｔｈｅ ｍｉｃｅ ｗｅｒｅ ｋｉｌｌｅｄ ａｆｔｅｒ ６ ｗｅｅｋｓ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｔｈｅ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ＳＯＤ，ＧＳＨ－Ｐｘ ａｎｄ ＭＤＡ ｉｎ ｔｈｅ ｂｌｏｏｄ， ｂｒａｉｎ ａｎｄ ｌｉｖｅｒ ｔｉｓｓｕｅ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ＳＯＤ ａｎｄ ＧＳＨ－Ｐｘ ｉｎ ｂｌｏｏｄ， ｂｒａｉｎ ａｎｄ ｌｉｖｅｒ ｔｉｓｓｕｅ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｆｔｅｒ ｔｒｅａｔｅｄ ｗｉｔｈ Ｌ－ｃａｒｎｉｔｉｎｅ， ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ＭＤＡ ｗｅｒｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ． Ｉｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ Ｌ－ｃａｒｎｉｔｉｎｅ ｈａｄ ａｎｔｉ－ａｇｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ ｉｎ ｍｉｃｅ， ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｍｉｇｈｔ ｂｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｉｔｓ ａｎｔｉｏｘｉｄａｔｉｏｎ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｌ－ｃａｒｎｉｔｉｎｅ； aｎｔｉ－ａｇｉｎｇ； Ｄ－ｇａｌａｃｔｏｓｅ

左卡尼汀（Ｌ－ｃａｒｎｉｔｉｎｅ，ＬＣ）是一種廣泛存在于機體組織中的氨基酸，是一種內源性營養素，其主要功能是參與哺乳動物體內的能量代謝，促進脂肪酸β－氧化［１－３］，同時具有抗氧化、清除自由基等作用［４，５］。本研究以Ｄ－半乳糖（Ｄ－ｇａｌａｃｔｏｓｅ）建立衰老小鼠模型，給予不同劑量的ＬＣ，檢測衰老小鼠血漿、腦組織及肝臟中超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、谷胱甘肽過氧化物酶（ＧＳＨ－Ｐx）的活性及丙二醛（ＭＤＡ）的含量，以進一步探討ＬＣ抗衰老作用機制。

１ 材料和方法

１．１ 儀器

ＬＴ－２２４Ｓ電子天平（北京賽多利斯公司），ＧＬ－８８ Ｂ型旋渦混勻器（太倉市科教儀器廠），ＤＫ－９８－１電熱恒溫水浴鍋（天津泰斯特儀器有限公司），離心機ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ ５８０４（德國，ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ公司），Ｍｏｄｅｌ ６８０酶標儀（美國ＢＩＯ－ＲＡＤ公司）。

１．２ 主要試劑

左卡尼汀原料藥（東北制藥總廠提供）；Ｄ－ｇａｌ（Ｓｉｇｍａ公司生產），ＳＯＤ試劑盒、ＧＳＨ－Ｐｘ試劑盒、ＭＤＡ試劑盒和考馬斯亮藍蛋白定量測定試劑盒（批號分別為： ２０１００５２０、 ２０１００６０２、 ２０１００５２６ 、 ２０１００６０６），均由南京建成生物工程研究所提供。

１．３ 試驗動物

SPF昆明種小鼠５０只，雌雄各半，體重（１８±４）ｇ，均由山東魯抗醫藥股份有限公司動物中心提供，試驗動物生產許可證號：ＳＣＸＫ（魯）２００５－００１７。試驗前禁食１２ ｈ，自由飲水。

１．４ 方法

１．４．１ 分組與給藥 昆明種小鼠５０只，隨機分成５組，即空白對照組、Ｄ－ｇａｌ模型組（以下簡稱模型組）、ＬＣ治療組（低、中、高劑量組），每組１０只。除對照組外，其他小鼠每日頸背部皮下注射Ｄ－ｇａｌ ２００ ｍｇ／ｋｇ，每天１次，連續注射６周，空白對照組頸背部皮下注射等體積生理鹽水。從第五周開始，ＬＣ治療組在繼續注射Ｄ－ｇａｌ的同時，分別注射３個不同劑量的ＬＣ［０．２５、０．５０、１．００ ｇ／（ｋｇ·d）］，空白對照組與模型組則注射等量的生理鹽水。

１．４．２ 組織處理 末次給藥后２４ ｈ，眼球取血，隨后頸部脫臼處死，在冰袋上快速取小鼠腦組織和肝臟，并用冰冷生理鹽水清洗后濾紙吸干，精密稱量后制成１０％的組織勻漿，在４ ℃下，４ ０００ ｒ／ｍｉｎ離心１０ ｍｉｎ，取上清液分裝于１．５ ｍＬ離心管中，冷凍保存于－２０ ℃冰箱中。所有指標測定嚴格按照試劑盒說明進行。

１．５ 統計學處理

試驗結果采用ＳＰＳＳ １３．０統計軟件對數據進行分析，結果以平均數±標準差（ｘ±ｓ）來表示。

２ 結果

２．１ ＬＣ對衰老小鼠血漿、腦組織和肝臟中ＳＯＤ、ＧＳＨ－Ｐｘ活性的影響

由表１、表２、表３可見，模型組小鼠血漿、腦組織和肝臟中的ＳＯＤ、ＧＳＨ－Ｐｘ活性均明顯低于空白對照組，組間比較差異顯著（Ｐ＜０．０１或Ｐ＜０．０５）。ＬＣ治療組［０．２５、０．５０、１．００ ｇ/（ｋｇ·ｄ）］均可明顯增加衰老小鼠血漿、腦組織和肝臟中ＳＯＤ、ＧＳＨ－Ｐｘ活性，與模型組相比大部分達到顯著水平（Ｐ＜０．０５或Ｐ＜０．０１）。

２．２ ＬＣ對衰老小鼠血漿、腦組織和肝臟中ＭＤＡ含量的影響

由表１、表２、表３可見，ＬＣ治療組［０．２５、０．５０、１．００ ｇ/（ｋｇ·ｄ）］和空白對照組小鼠血漿、腦組織和肝臟中ＭＤＡ含量相對于模型組明顯降低，并隨著ＬＣ劑量的增大ＭＤＡ含量降低得更加明顯（Ｐ＜０．０５或Ｐ＜０．０１）。

３ 討論

機體通過酶系統與非酶系統產生氧自由基，過多的氧自由基可與細胞膜中的類脂質發生過氧化作用，導致細胞膜破壞，引起細胞死亡；同時脂質過氧化物的分解產物（ＭＤＡ）還可與ＤＮＡ、ＲＮＡ、蛋白質和磷脂等物質結合，損傷細胞膜，引起細胞功能紊亂，使整個機體出現衰老特征［６，７］。

機體為了防御新陳代謝自由基的損傷和破壞，在組織和細胞中建立并形成了機體的抗氧化系統，主要包括一些抗氧化酶（如ＳＯＤ，ＧＳＨ－Ｐｘ等），這些酶往往共同起作用，清除體內的脂質過氧化物，使機體免受自由基的損害，共同維持體內自由基的生成與清除的平衡［８，９］。而ＭＤＡ是體內重要的脂質過氧化產物，其含量的多少可反映機體細胞受自由基攻擊的嚴重程度，間接反映細胞損傷的程度［１０］。

本研究從衰老小鼠模型上觀察到ＬＣ具有一定的清除自由基的作用。試驗結果表明，Ｄ－半乳糖衰老小鼠中存在著抗氧化和脂質過氧化異常，ＬＣ能夠提高血漿、腦組織以及肝組織中ＳＯＤ及ＧＳＨ－Ｐｘ活性，降低ＭＤＡ含量，且呈劑量依賴性。提示了ＬＣ能通過增強機體清除氧自由基的能力和抗氧化功能，減輕自由基的損傷效應，進而保護細胞免受氧化損傷。本研究從自由基學說方面揭示了ＬＣ通過提高腦組織中內源性的抗氧化系統來提高自身的抗氧化能力，抑制腦內ＭＤＡ生成，降低脂質過氧化損傷程度，從而維持細胞內環境的穩定，保護腦組織，減輕自由基對腦組織局部的損傷，起到保護細胞，延緩衰老的作用。至于ＬＣ如何通過血腦屏障、在腦內的分布情況以及對腦神經元的保護作用等還有待進一步研究。

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