富含羟基酪醇和玉米黄质色素橄榄油对视力障碍小鼠的影响

叶文斌1,陈文东1,何九军1,邵瑾2,邸多隆2,王昱1

(1.陇南师范学院农林技术学院,甘肃陇南 742500;2.中国科学院兰州化学物理研究所,甘肃兰州 730000)

摘 要:为研究富含羟基酪醇和玉米黄质色素的橄榄油对碘酸钠诱导视力障碍小鼠的影响,对小鼠腹腔注射浓度为5%的碘酸钠,构建视网膜损伤的视力障碍小鼠动物模型,将建模成功的小鼠分为模型组、橄榄油(olive oil,OL)组、富含羟基酪醇橄榄油(olive oil rich in hydroxyl tyrosol,OHT)组、富含玉米黄质色素橄榄油(olive oil rich in zeaxanthin pigment,OZT)组、安多明药物(calcium dobesilate capsules,CDC)组,以生理盐水为对照(CK)组。连续灌胃28 d,分析视力障碍小鼠视网膜的变化和OZT、OHT 对视网膜中过氧化氢酶(catalase,CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH‐Px)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的活性以及丙二醛(malondialdehyde,MDA)、白细胞介素‐12(interleukin‐12,IL‐12)、白细胞介素‐18(interleukin‐18,IL‐18)、肿瘤坏死因子‐a(tumor necrosis factor‐α,TNF‐a)和转化生长因子‐b(transforming growth factor‐β,TGF‐b)含量的影响。结果表明,富含羟基酪醇橄榄油和富含玉米黄质色素橄榄油均能有效增加色素上皮衍生因子(serpin peptidase inhibitor clade F member1,SERPINF1)和色素上皮衍生因子受体(recombinant patatin like phospholipase domain containing protein 2,PNPLA2)阳性表达量,升高小鼠视网膜中CAT、GSH‐Px 和SOD 活性,降低MDA、IL‐12、IL‐18、TNF‐a 和TGF‐b 含量,恢复小鼠视网膜厚度和细胞数量,对小鼠视网膜损伤有很好的保护作用,且富含玉米黄质色素橄榄油效果优于富含羟基酪醇橄榄油。综上,OZT 和OHT对视力障碍小鼠视网膜损伤具有很好的保护和辅助治疗效果。

关键词:羟基酪醇;玉米黄质色素;橄榄油;碘酸钠;视力障碍

橄榄油是油橄榄果冷榨后可直接饮用的植物油脂,是世界公认营养价值最高的植物油,富含油酸、角烯鲨和羟基酪醇等营养成分[1‐2],被称为“液体黄金”,人体消化吸收率高达90%以上,长期食用能降低胆固醇和血脂[3],还具有预防心脑血管疾病和增强消化系统功能等功效[4],尤其在改善一些心脑血管风险因子和炎症反应上具有较好的效果[5‐6]。羟基酪醇是一种黄色或无色的油状物[7],食用安全性很高[8],是无致突变作用和遗传毒性的多酚类化合物[9‐10],因其具有抗氧化[11]、抑菌消炎[12]等多种生物功能,近年来在食品研究中应用较多[13]。玉米黄质为众多食品中普遍存在的天然色素,在改善视网膜病变、视觉功能减退、老年性黄斑和白内障等方面具有独特的治疗功效[14‐15]。研究表明,通过现代工艺技术冷榨得到富含羟基酪醇橄榄油和富含玉米黄质色素橄榄油具有降血脂、降血糖和抗衰老功效[5‐6],而且富含羟基酪醇橄榄油和富含玉米黄质色素橄榄油均为无急、慢性毒性,还能减轻小鼠体质量[7‐8],这为研发橄榄油保健产品提供了新的思路。碘酸钠是一种强氧化毒性剂[16],作用于机体会使氧自由基增多[17],可特异性地引起视网膜色素上皮细胞损伤[18],继而导致视网膜光感受器细胞等组织的损伤[19],这种病理变化与老年性黄斑病变相似[20‐21],因此碘酸钠可用于构建视力障碍动物模型。

本文研究富含羟基酪醇橄榄油和富含玉米黄质色素橄榄油对碘酸钠诱导的小鼠视网膜损伤的保护作用,以期为开发富含羟基酪醇橄榄油和玉米黄质色素橄榄油的相关功效产品提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

橄榄油(羟基酪醇含量0.25 mg/100 g,玉米黄质色素含量0.31 mg/100 g):甘肃时光油橄榄科技有限公司;油橄榄鲜果:陇南市经济林研究院油橄榄研究所;玉米黄质色素(纯度99.95%)、富含羟基酪醇橄榄油(20 mg/100 g):中国科学院兰州化学物理研究所自制;洁净级昆明种小鼠:中国农业科学院兰州兽医研究所,许可证号SCXK(甘)2020‐0002;安多明药物(calcium dobesilate capsules,CDC):贵州天安药业股份有限公司;舒泰50:法国维克公司;四盐酸3,3‐二氨基联苯胺(diaminobenzidine,DAB)试剂盒:翌圣生物科技(上海)股份有限公司;一抗兔抗色素上皮衍生因子(ser‐pin peptidase inhibitor clade F member1,SERPINF1)多克隆抗体、一抗兔抗色素上皮衍生因子受体(recombi‐nant patatin like phospholipase domain containing protein 2,PNPLA2)多克隆抗体:上海酶联生物科技有限公司;免疫组化SP 超敏试剂盒、内源性生物素阻断试剂盒:北京百普赛斯生物科技股份有限公司;异氟烷:上海恒丰强动物药业有限公司;过氧化氢酶(catalase,CAT)检测试剂盒、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxi‐dase,GSH‐Px)检测试剂盒、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)检测试剂盒、丙二醛(malondialdehyde,MDA)检测试剂盒:北京索莱宝科技有限公司;白细胞介素‐12(interleukin‐12,IL‐12)定量检测试剂盒、白细胞介素‐18(interleukin‐18,IL‐18)定量检测试剂盒、肿瘤坏死因子‐a(tumor necrosis factor‐α,TNF‐a)定量检测试剂盒、转化生长因子‐b(transforming growth factor‐β,TGF‐b)定量检测试剂盒:黄石市艾恩斯生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

HH‐601 恒温水浴锅:常州金坛良友仪器有限公司;Avanti J‐15/15R 系列高速离心机:贝克曼库尔特有限公司;AE300L‐H 数显高速剪切乳化机:上海化科实验器材有限公司;HD‐UV90 紫外可见分光光度计:山东霍尔德电子科技有限公司;ATLT 石蜡切片机、DM500生物显微镜:徕卡显微系统(上海)贸易有限公司;HM‐96A 全自动酶标仪:青岛精诚仪器仪表有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 富含羟基酪醇橄榄油和玉米黄质色素橄榄油的制备

参照叶文斌等[5]的方法,取适量油橄榄鲜果,清洗、粉碎后加入适量45 ℃纯净水,搅拌,用数显高速剪切乳化机对果肉中细胞组织破碎提取,16 000 r/min 提取10 min,冷却至常温后压榨处理果浆,再以20 000 r/min 离心5 min,在油水混合液中加入10% 硫酸钠,搅拌后静置,待油水分离,去除水分和杂质后得到富含羟基酪醇橄榄油,经检测羟基酪醇含量为20 mg/100 g。取适量橄榄油添加玉米黄质色素,得到富含玉米黄质色素橄榄油,经检测,玉米黄质色素为400 mg/100 g。

1.3.2 视力障碍小鼠模型建立与指标测定

参照叶文斌等[5]的方法,随机取适应性喂养7 d 后的50 只小鼠,雌雄各半,按25 mg/kg 体质量的剂量腹腔注射浓度为5%的碘酸钠,每天1 次,连续腹腔注射6 周构建视网膜损伤的视力障碍小鼠模型;再取10 只小鼠,雌雄各半,腹腔注射等体积的生理盐水作为对照(CK)组。取建模成功的小鼠雌雄各半,随机分为模型组、橄榄油(olive oil,OL)组、富含羟基酪醇橄榄油(ol‐ive oil rich in hydroxyl tyrosol,OHT)组、富含玉米黄质色素橄榄油(olive oil rich in zeaxanthin pigment,OZT)组、安多明药物(CDC)组。CDC 组按50 mg/kg 体质量灌胃,OL 组、OHT 组和OZT 组均按200 mg/kg 体质量灌胃,每天1 次[6];模型组和CK 组灌胃相同体积的生理盐水,连续灌胃28 d。实验期间小鼠自由饮食和饮水,在末次灌胃后禁食不禁水12 h,小鼠按照75 mg/kg体质量肌肉注射舒泰,深度麻醉后参考王昱[22]的方法,取出视网膜,每4 只混合成1 个样本,制成匀浆,3 000 r/min 离心5 min,用微量移液器吸取上清液,按试剂盒说明书操作步骤进行检测CAT、SOD、GHS‐Px活性及MDA、IL‐12、IL‐18、TNF‐a、TGF‐b 含量等指标。

1.3.3 石蜡切片制作与染色

深度麻醉小鼠后取双侧眼球,4%多聚甲醛溶液固定24 h 后,流水冲洗12 h,经组织修剪、酒精脱水、二甲苯透明和石蜡包埋后,切片机连续切片,厚度为7µm,摊片烘干后经苏木精‐伊红染色(hematoxylin‐eo‐sin staining,HE),封片处理,参考王昱[22]的方法镜检拍照,计算视网膜厚度和细胞数量,其他石蜡切片保存备用。

对上述切片经二甲苯脱蜡、梯度酒精复水和枸橼酸盐缓冲液修复处理,按免疫组织化学试剂盒说明书步骤操作,内源性过氧化物酶阻断剂孵育20 min,羊非免疫血清孵育20 min,生物素标记的羊抗兔IgG 孵育25 min,链霉菌抗生物素蛋白‐过氧化酶孵育25 min。在羊非免疫血清之后分别滴加一抗兔抗SERPINF1 和一抗PNPLA2 多克隆抗体,4 ℃冰箱孵育24 h,加DAB显色5 min,用磷酸缓冲液3 min 漂洗1 次,连续漂洗3 次后苏木精‐伊红复染。免疫组织化学染色空白对照组在完成羊非免疫血清孵育之后,滴加抗体稀释液代替兔抗2 种抗体,其他步骤同上。免疫组织化学染色用于图像分析及SERPINF1 和PNPLA2 阳性着色定位,免疫组织化学染色空白对照组用于确定SER‐PINF1 和PNPLA2 染色特异性,免疫组织化学染色完成后制片镜检记录结果。

1.4 数据统计

实验数据均以平均值±标准差表示;采用SPSS 27.0 软件Tukey´s 多重比较进行组间数据显著性分析。

2 结果与分析

2.1 OHT 和OZT 对视力障碍小鼠视网膜的影响

2.1.1 OHT 和OZT 对小鼠视网膜的HE 染色结果

小鼠视网膜的HE 染色结果见图1。

图1 小鼠视网膜的HE 染色(400×)
Fig.1 HE staining of the retina of mice(400×)

Ⅰ.CK 组;Ⅱ.模型组;Ⅲ.OL 组;Ⅳ.CDC 组;Ⅴ.OHT 组;Ⅵ.OZT 组。A.内界膜;B.神经纤维层;C.神经节细胞层;D.内网状层;E.内核层;F.外网状层;G.外核层;H.感光细胞层;I.色素上皮。

视网膜是眼球接受光能、形成视觉的重要组织器官[22],对强氧化剂碘酸钠非常敏感,小鼠眼球视网膜由内核层、外核层、内网状层、外网状层、神经节细胞层、色素上皮、神经纤维层、感光细胞层和内界膜9 层结构组成。如图1所示,CK 组小鼠视网膜9 层结构界限清晰,细胞形态规则,细胞核为深蓝色,细胞质为红色;模型组小鼠视网膜内界膜和色素上皮层结构不完整,视网膜外网状层和感光细胞层出现明显萎缩,内核层和外核层之间的外网状层变得疏松,界限不清;OL 组小鼠视网膜层次虽然较为分明,结构也比较清晰,但各层细胞排列比较松散;CDC 组小鼠视网膜内各种细胞着色良好,形态规则,各层界限较为清晰,但细胞排列紧密不如CK 组;碘酸钠诱导后小鼠眼球视网膜的各种细胞形态、层数、细胞数量和着色均发生了不同的变化,通过灌胃治疗28 d 后,OHT 组和OZT 组小鼠视网膜内各种细胞着色良好,形态规则,细胞排列紧密,细胞层数分层明显,整体治疗效果不如CK 组和CDC组,明显强于模型组;OL 组治疗效果最差。

2.1.2 OHT 和OZT 对小鼠视网膜厚度变化的影响

视网膜的厚度是诊断小鼠是否发生视力障碍的主要检测指标,视网膜的厚薄反映小鼠视觉细胞的多少,也反映小鼠经灌胃治疗后的视力效果,灌胃治疗28 d后,碘酸钠诱导的小鼠视网膜厚度变化见表1。

表1 OHT 和OZT 对小鼠视网膜厚度的影响
Table1 Effects of OHT and OZT on retinal thickness in mice

注:与CK 组比较,*表示差异显著(P<0.05),**表示差异极显著(P<0.01);与模型组比较,##表示差异极显著(P<0.01);与OL 组比较,Δ 表示差异显著(P<0.05),ΔΔ 表示差异极显著(P<0.01);与CDC 组比较,▲表示差异显著(P<0.05),▲▲表示差异极显著(P<0.01);与OHT 组比较,о表示差异显著(P<0.05)。

组别CK 组模型组OL 组CDC 组OHT 组OZT 组视网膜总厚度/µm 345.16±3.98##ΔΔ▲161.36±2.85**ΔΔ▲▲189.91±1.82**##▲▲325.36±2.58*##ΔΔ 207.13±3.20**##ΔΔ▲▲228.23±3.20**##ΔΔ▲▲о神经节细胞层/µm 12.12±0.99##ΔΔ▲5.15±0.82**ΔΔ▲▲7.69±0.76**##▲▲10.12±0.52*##ΔΔ 8.09±0.56*##Δ▲▲9.75±1.13**##ΔΔ▲▲о内网状层/µm 83.48±1.92##ΔΔ▲44.11±1.45**ΔΔ▲▲54.76±1.35**##▲▲73.49±0.85*##ΔΔ 58.32±2.57**##Δ▲▲62.32±2.57**##ΔΔ▲▲о内核层/µm 59.05±3.35##ΔΔ▲29.55±1.72**ΔΔ▲▲38.08±3.07**##▲▲51.36±1.32*##ΔΔ 42.15±0.96**##Δ▲▲47.89±1.81**##ΔΔ▲▲о外网状层/µm 23.31±2.47##ΔΔ▲11.55±1.72**ΔΔ▲▲13.47±1.87**##▲▲19.25±1.49*##ΔΔ 15.32±0.48**##Δ▲▲17.02±0.82**##ΔΔ▲▲о外核层/µm 73.57±3.96##ΔΔ▲24.47±0.98**ΔΔ▲▲34.61±2.54**##▲▲69.53±0.96*##ΔΔ 45.27±0.89**##ΔΔ▲▲53.21±0.19**##ΔΔ▲▲о

由表1可知,模型组小鼠视网膜总厚度变薄,与CK 组呈极显著差异(P<0.01),CDC 组的小鼠视网膜总厚度与CK 组呈显著差异(P<0.05),OHT 组和OZT 组的小鼠视网膜总厚度极显著高于OL 组(P<0.01),而OHT 组和OZT 组之间存在显著差异(P<0.05)。CDC组小鼠视网膜的神经节细胞层、内网状层、内核层、外网状层和外核层与模型组相比均极显著增厚(P<0.01),与CK 组呈显著差异(P<0.05),OHT 组和OZT组的小鼠视网膜的神经节细胞层、内网状层、内核层、外网状层和外核层显著高于OL 组(P<0.05,P<0.01),而OZT 组显著大于OHT 组(P<0.05)。结果表明OZT和OHT 对视力障碍小鼠视网膜具有很好的修复和辅助治疗效果。

2.1.3 OHT 和OZT 对小鼠视网膜细胞数量变化的影响

OHT 和OZT 对小鼠视网膜细胞数量变化的影响见表2。

表2 OHT 和OZT 对小鼠视网膜细胞数量变化的影响
Table2 Effects of OHT and OZT on the cell count of mouse retina

注:与CK 组比较,*表示差异显著(P<0.05),**表示差异极显著(P<0.01);与模型组比较,##表示差异极显著(P<0.01);与OL 组比较,Δ 表示差异显著(P<0.05),ΔΔ 表示差异极显著(P<0.01);与CDC 组比较,▲表示差异显著(P<0.05),▲▲表示差异极显著(P<0.01);与OHT 组比较,о表示差异显著(P<0.05)。

组别CK 组模型组OL 组CDC 组OHT 组OZT 组神经节细胞层/µm 3.96±0.98##ΔΔ▲1.33±0.32**Δ▲▲1.67±0.29**##▲▲3.36±0.89*##ΔΔ 2.08±0.32**##Δ▲2.96±0.83*##ΔΔ▲о内核层/µm 29.12±0.99##ΔΔ▲9.67±0.73**ΔΔ▲▲13.33±0.25**##▲▲26.67±0.52*##ΔΔ 21.56±0.77**##ΔΔ▲▲24.38±0.38*##ΔΔ▲о外核层/µm 83.48±6.92##ΔΔ▲18.33±1.39**Δ▲▲23.52±0.57**##▲▲75.21±0.35*##ΔΔ 69.21±0.85**##ΔΔ▲73.53±0.92*##ΔΔ

小鼠眼球视网膜中神经节细胞层、内核层和外核层的细胞数量的多少是评价小鼠视力治疗恢复的主要指标。由表2可知,在连续灌胃给药28 d 后,模型组小鼠视网膜神经节细胞层、内核层和外核层细胞数量最少,明显低于其他各组,说明用碘酸钠建模的方法稳定可靠;CDC 组小鼠视网膜中神经节细胞层、内核层和外核层细胞数量较少,与CK 组呈显著差异(P<0.05),而OHT 组和OZT 组的小鼠视网膜中神经节细胞层、内核层细胞数量存在显著差异(P<0.05),且OZT组的所有细胞数量均多于OHT 组,在3 组不同橄榄油中,对小鼠视网膜中神经节细胞层、内核层和外核层细胞的保护的作用大小排序为OZT 组>OHT 组>OL 组。

2.2 OHT 和OZT 对SERPINF1 和PNPLA2 免疫组织化学染色的影响

SERPINF1 和PNPLA2 在小鼠视网膜的免疫组织化学染色结果见图2和图3。

图2 SERPINF1 在小鼠视网膜的免疫组织化学染色结果(400×)
Fig.2 Immunohistochemical staining of SERPINF1 in mouse retina(400×)

Ⅰ.CK 组;Ⅱ.模型组;Ⅲ.OL 组;Ⅳ.CDC 组;Ⅴ.OHT 组;Ⅵ.OZT 组。A.内界膜;B.神经纤维层;C.神经节细胞层;D.内网状层;E.内核层;F.外网状层;G.外核层;H.感光细胞层;I.色素上皮。

图3 PNPLA2 在小鼠视网膜的免疫组织化学染色结果(400×)
Fig.3 Immunohistochemical staining of PNPLA2 in mouse retina(400×)

Ⅰ.CK 组;Ⅱ.模型组;Ⅲ.OL 组;Ⅳ.CDC 组;Ⅴ.OHT 组;Ⅵ.OZT 组。A.内界膜;B.神经纤维层;C.神经节细胞层;D.内网状层;E.内核层;F.外网状层;G.外核层;H.感光细胞层;I.色素上皮。

SERPINF1 和PNPLA2 在小鼠眼组织中有较强的表达,他们的缺失或功能障碍可能会损害视力[23‐24]。由图2和图3可知,小鼠视网膜SERPINF1 和PNPLA2免疫组织化学染色后,CK 组小鼠视网膜各层结构细胞体被染成浅蓝色,细胞核被染成深蓝色,由于SER‐PINF1 和PNPLA2 免疫阳性产物在小鼠视网膜内分布广泛,所以小鼠视网膜的SERPINF1 和PNPLA2 免疫阳性产物均被染成棕褐色、黄褐色或淡黄色,细胞核呈深蓝色或浅蓝色,说明SERPINF1 和PNPLA2 免疫组化特异性着色染色良好。CK 组小鼠视网膜感光细胞层着色最深,为棕褐色;模型组小鼠视网膜内网状层和外网状层染色呈黄褐色,内核层细胞核形态不规则;CDC 组小鼠视网膜9 层结构界限清晰,SERPINF1 和PNPLA2 免疫阳性产物均匀分布,呈淡黄色;OL 组、OHT 和OZT 组小鼠视网膜中SERPINF1 和PNPLA2免疫阳性产物被染成棕褐色,主要分布在神经纤维层和感光细胞层,SERPINF1 和PNPLA2 免疫阳性产物染色作用大小为OZT 组>OHT 组>OL 组。小鼠视网膜SERPINF1 和PNPLA2 免疫组织化学染色后,SER‐PINF1 和PNPLA2 的表达量可由光密度值表示,具体结果见表3。

表3 视网膜SERPINF1 和PNPLA2 免疫组化染色光密度值
Table3 Optical density values of SERPINF1 and PNPLA2 immunohistochemistry staining in retina

注:与CK 组比较,*表示差异显著(P<0.05),**表示差异极显著(P<0.01);与模型组比较,#表示差异显著(P<0.05),##表示差异极显著(P<0.01);与OL 组比较,Δ 表示差异显著(P<0.05),ΔΔ 表示差异极显著(P<0.01);与CDC 组比较,▲表示差异显著(P<0.05),▲▲表示差异极显著(P<0.01);与OHT 组比较,о 表示差异显著(P<0.05)。

组别CK 组模型组OL 组CDC 组OHT 组OZT 组SERPINF1 0.245±0.018##Δ▲▲0.179±0.016**ΔΔ▲▲0.229±0.021*#▲▲0.336±0.017**##ΔΔ 0.269±0.052**##ΔΔ▲▲0.308±0.028**##ΔΔ▲о PNPLA2 0.247±0.038##▲▲0.181±0.018**ΔΔ▲▲0.231±0.008*#▲▲0.329±0.025**##ΔΔ 0.271±0.013**##ΔΔ▲0.312±0.012**##ΔΔ▲о

由表3可知,除了OL 组,模型组与其他各组相比,小鼠视网膜中SERPINF1 和PNPLA2 的光密度值极显著降低(P<0.01);OZT 组小鼠视网膜中SERPINF1和PNPLA2 的光密度值显著高于OHT 组(P<0.05),而OHT 组和OZT 组均极显著高于OL 组(P<0.01)。表明OHT 组和OZT 组可有效保护小鼠视网膜神经纤维层和感光细胞,且OZT 效果优于OHT。

2.3 OHT 和OZT 对小鼠视网膜中CAT、SOD、GHS‐Px活性和MDA 含量的影响

碘酸钠诱导小鼠模型视网膜中SOD 和CAT 活性会显著降低[25‐26],MDA 含量会显著升高,而且SOD 和CAT 两种酶是评价氧化损伤后的主要指标,GSH‐Px 可以清除脂质过氧化产物,可保护细胞膜结构和功能的完整性[27]。灌胃治疗28 d 后,小鼠视网膜中CAT、SOD、GHS‐Px 活性和MDA 含量变化结果见表4。

表4 OHT 和OZT 对小鼠视网膜中CAT、SOD、GHS‐Px 活性和MDA 含量的影响
Table4 Effects of OHT and OZT on CAT,SOD,GHS‐Px activity,and MDA content in mouse retina

注:与CK 组比较,*表示差异显著(P<0.05),**表示差异极显著(P<0.01);与模型组比较,#表示差异显著(P<0.05),##表示差异极显著(P<0.01);与OL 组比较,Δ 表示差异显著(P<0.05),ΔΔ 表示差异极显著(P<0.01);与CDC 组比较,▲表示差异显著(P<0.05),▲▲表示差异极显著(P<0.01);与OHT 组比较,о 表示差异显著(P<0.05)。

组别CK 组模型组OL 组CDC 组OHT 组OZT 组SOD 活性/(U/mL)9.56±0.41##ΔΔ 20.74±0.35**ΔΔ▲▲17.83±0.26**##▲▲10.38±0.54##ΔΔ 14.63±0.42**##Δ▲12.96±0.31**##Δ▲о CAT 活性/(U/mL)6.73±0.51##ΔΔ 19.09±0.36**ΔΔ▲▲15.56±0.49**##▲7.19±0.57##Δ 13.37±0.61##Δ▲9.92±0.29**##Δ▲▲о GSH‐Px 活性/(U/mL)17.56±0.33##Δ 23.41±0.96**Δ▲▲20.49±0.25*#▲▲16.52±0.39##ΔΔ 13.90±0.51**##ΔΔ▲10.91±0.77**##Δ▲▲о MDA 含量/(µmol/L)7.86±0.88##ΔΔ 16.67±0.92**Δ▲▲13.39±0.74**##▲▲8.87±0.82##ΔΔ 12.76±0.73**##▲▲10.22±0.74**##Δ▲о

由表4可知,模型组小鼠视网膜中CAT、SOD、GHS‐Px 活性和MDA 含量均高于其他各组。CK 组小鼠视网膜中CAT、SOD 活性和MDA 含量最低,与CDC组相比,两者无显著差异(P>0.05);OL 组小鼠视网膜中CAT、SOD、GHS‐Px 活性和MDA 含量显著高于CDC 组(P<0.05,P<0.01);OHT 组小鼠视网膜中CAT、SOD、GHS‐Px 活性和MDA 含量显著高于OZT 组(P<0.05)。表明OHT 组和OZT 组可有效降低小鼠视网膜中保护酶的活性,清除产生的过氧化氢和氧自由基,对小鼠视网膜具有很好的保护作用,且OZT 效果优于OHT。

2.4 OHT 和OZT 对小鼠视网膜中IL‐12、IL‐18、TNF‐a和TGF‐b 含量的影响

炎症因子可促进炎症发生,在炎症反应的发生和发展中发挥着重要作用[28],IL‐12 和IL‐18 是协调机体免疫稳态的关键免疫成分[29],碘酸钠诱导会导致小鼠视网膜氧化损伤,引起机体炎症因子如TNF‐a 和TGF‐b 的释放、加剧炎症反应[30‐31]。灌胃治疗28 d 后,小鼠视网膜中IL‐12、IL‐18、TNF‐a 和TGF‐b 含量变化结果见表5。

表5 OHT 和OZT 对小鼠视网膜中IL‐12、IL‐18、TNF‐α 和TGF‐β 含量的影响
Table5 Effects of OHT and OZT on the content of IL‐12,IL‐18,TNF‐α,and TGF‐β in mouse retina

注:与CK 组比较,*表示差异显著(P<0.05),**表示差异极显著(P<0.01);与模型组比较,##表示差异极显著(P<0.01);与OL 组比较,Δ 表示差异显著(P<0.05),ΔΔ 表示差异极显著(P<0.01);与CDC 组比较,▲表示差异显著(P<0.05),▲▲表示差异极显著(P<0.01);与OHT 组比较,о表示差异显著(P<0.05),оо 表示差异极显著(P<0.01)。

组别CK 组模型组OL 组CDC 组OHT 组OZT 组IL‐12 含量/(µg/mL)21.05±0.49##▲▲41.98±0.75**ΔΔ▲▲36.37±0.26*##▲▲17.35±0.94*##ΔΔ 19.59±0.43**##Δ▲19.36±0.39**##Δ▲▲о IL‐18 含量/(µg/mL)45.32±0.55##Δ▲66.36±0.76**ΔΔ▲▲54.96±0.69*##▲40.69±0.51*##Δ 36.54±0.91##Δ▲31.87±0.59**##Δ▲▲о TNF‐α 含量/(µg/mL)45.36±0.83##ΔΔ 88.91±0.56**ΔΔ▲▲76.62±0.28**##▲▲43.64±0.79*##ΔΔ 35.92±0.58**##ΔΔ▲29.65±0.37**##Δ▲▲оо TGF‐β 含量/(µg/mL)49.85±0.73##Δ▲▲36.92±0.65**ΔΔ▲▲42.39±0.44*##▲▲79.56±0.32**##ΔΔ 51.04±0.29*##ΔΔ▲61.26±0.61*##Δ▲▲о

由表5可知,与CK 组相比,模型组小鼠视网膜中IL‐12、IL‐18 和TNF‐a 含量极显著升高(P<0.01),TGF‐b含量极显著降低(P<0.01);CDC 组小鼠视网膜中IL‐12、IL‐18 和TNF‐a 含量与CK 组相比显著降低(P<0.05),TGF‐b 含量极显著升高(P<0.01);OL 组小鼠视网膜中IL‐12、IL‐18 和TNF‐a 含量明显高于OHT 组和OZT组,TGF‐b 含量明显低于OHT 组和OZT 组;OHT 组小鼠视网膜中IL‐12 和IL‐18 含量显著高于OZT 组(P<0.05),TNF‐a 含量极显著高于OZT 组(P<0.01),TGF‐b含量显著低于OZT 组(P<0.05)。

3 讨论

近年来,通过现代工艺技术获得的富含羟基酪醇橄榄油和富含米黄质色素橄榄油,具有降血脂和降血糖等功效,引起众多学者的关注[8]。小鼠在一定剂量的碘酸钠诱导下会破坏视网膜,尤其会导致小鼠视网膜内界膜和色素上皮层结构不完整,细胞厚度和数量发生变化,细胞着色不好。视网膜的厚度和细胞数量是诊断小鼠是否发生视力障碍的主要检测指标,视网膜的厚薄反映小鼠视觉细胞的多少。通过灌胃富含羟基酪醇橄榄油和富含米黄质色素橄榄油分别治疗28 d后,OHT 和OZT 表现出了积极的治疗效果,也反映小鼠经灌胃治疗后的视力效果。SERPINF1 又称色素上皮衍生因子,是一种具有抗血管生成和神经营养活性的多功能分子,可在眼内多个部位生成[23],可通过对抗血管内皮生长因子的表达来抑制新生血管生成起到对视网膜的保护,还具有强大的神经保护作用,对色素上皮细胞的生长、分化和成熟有重要影响[24]。PNPLA2又称色素上皮衍生因子受体,在小鼠眼组织中有较强的表达,可在视网膜色素上皮中起到水解视黄酰基的作用[25],影响正常视力和视觉周期,因此,PNPLA2 的缺失或功能障碍可能会损害视力[26]。碘酸钠会使动物视网膜损伤,视网膜中SOD 和CAT 活性降低[27],MDA含量上升,影响小鼠视力,而且SOD 和CAT 是氧化损伤后的主要评价指标。灌胃治疗28 d 后,碘酸钠诱导的视力障碍模型组小鼠视网膜中CAT、SOD、GHS‐Px活性和MDA 含量出现了升高情况,而OHT 组和OZT组小鼠视网膜中CAT、SOD、GHS‐Px 活性和MDA 含量较低,这也表明OHT 组和OZT 组可有效降低小鼠视网膜中保护酶的活性,清除产生的过氧化氢和氧自由基,对小鼠视网膜具有很好的保护作用。炎症因子尤其IL‐12 和IL‐18 是机体维持免疫稳态的常见检测免疫成分,机体一旦发生炎症反应就会释放TNF‐a 和TGF‐b 等炎症因子,加剧炎症反应[31]。灌胃治疗28 d后,模型小鼠视网膜中IL‐12、IL‐18 和TNF‐a 含量升高,TGF‐b 含量降低,而OHT 组和OZT 组的小鼠视网膜中IL‐12、IL‐18 和TNF‐a 含量均表现降低情况,TGF‐b 含量表现出升高情况。这也表明OHT 组和OZT 组可有效降低小鼠视网膜中炎症因子的含量,对小鼠视网膜具有很好的修复和保护作用。

4 结论

本研究探讨富含羟基酪醇橄榄油和玉米黄质色素橄榄油对碘酸钠诱导视网膜损伤的视力障碍小鼠的影响。结果表明,富含羟基酪醇橄榄油和玉米黄质色素橄榄油均能有效增加SERPINF1 和PNPLA2 的阳性表达量,提高小鼠视网膜中CAT、GSH‐Px 和SOD 活性,降低MDA、IL‐12、IL‐18、TNF‐a 和TGF‐b 含量,增加小鼠视网膜厚度和细胞数量,对小鼠视网膜损伤具有很好的保护作用,且玉米黄质色素橄榄油效果优于富含羟基酪醇橄榄油,综上,OZT 和OHT 对视力障碍小鼠视网膜损伤具有很好的保护和辅助治疗效果,为利用橄榄油开发明目产品提供参考。

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Effects of Olive Oil Rich in Hydroxytyrosol and Zeaxanthin Pigment on Mice with Visual Impairment

YE Wenbin1,CHEN Wendong1,HE Jiujun1,SHAO Jin2,DI Duolong2,WANG Yu1
(1.Technique College of Agriculture and Forestry,Longnan Normal University,Longnan 742500,Gansu,China;2.Lanzhou Institute of Chemical Physics,Chinese Academy of Sciences,Lanzhou 730000,Gansu,China)

Abstract:To study the effects of olive oil rich in hydroxytyrosol and zeaxanthin pigment on visual impairment induced by sodium iodate in mice,a mice model of visual impairment featured by retinal damage was estab‐lished by intraperitoneal injection of sodium iodate at a concentration of 5%. Successfully modeled mice were divided into the following groups:model group,olive oil(OL)group,olive oil rich in hydroxy tyrosol(OHT)group,olive oil rich in zeaxanthin pigment(OZT)group,calcium dobesilate capsules(CDC)group,with a physiological saline group as the control group(CK). After 28 consecutive days of gavage administration,changes in the retina of mice with visual impairment were analyzed,and the effects of OZT and OHT on the changes of the activities of catalase(CAT),glutathione peroxidase(GSH‐Px)and superoxide dismutase(SOD),as well as the content of malondialdehyde(MDA),interleukin‐12(IL‐12),interleukin‐18(IL‐18),tu‐mor necrosis factor‐α(TNF‐α)and transforming growth factor‐β(TGF‐β)in the retina were evaluated.The re‐sults showed that both olive oil rich in hydroxytyrosol and olive oil rich in zeaxanthin pigment effectively in‐creased the positive expression levels of serpin peptidase inhibitor clade F member 1(SERPINF1)and recom‐binant patatin like phospholipase domain containing protein 2(PNPLA2),increased the activities of CAT,GSH‐Px,and SOD in the retina of mice,and reduced the content of MDA,IL‐12,IL‐18,TNF‐α,and TGF‐β.Additionally,they recovered the retinal thickness and cell count in mice,providing significant protective ef‐fects against retinal damage.Notably,olive oil rich in zeaxanthin pigment exhibited superior efficacy compared to olive oil rich in hydroxytyrosol. In conclusion,OZT and OHT have good protective and auxiliary therapeutic effects on mice with visual impairment featured by retinal damage.

Key words:hydroxytyrosol;zeaxanthin pigment;olive oil;sodium iodate;visual impairment

DOI:10.12161/j.issn.1005‐6521.2025.12.005

基金项目:甘肃省科技重大专项(21ZD4NK045);甘肃省自然科学基金项目(21JR7RK912);甘肃省重点研发计划项目(22YF7FK220);甘肃省高校教师创新基金(2024B‐335)

作者简介:叶文斌(1982—),男(汉),教授,硕士,研究方向:天然产物化学与动物药理、果蔬保鲜及功能食品。

引文格式:

叶文斌,陈文东,何九军,等. 富含羟基酪醇和玉米黄质色素橄榄油对视力障碍小鼠的影响[J]. 食品研究与开发,2025,46(12):32‐40.

YE Wenbin,CHEN Wendong,HE Jiujun,et al.Effects of Olive Oil Rich in Hydroxytyrosol and Zeaxanthin Pigment on Mice with Visual Impairment[J].Food Research and Development,2025,46(12):32‐40.

责任编辑:冯娜

收稿日期:2024‐03‐31