D-半乳糖衰老小鼠模型的建立

2019-10-21 09:49刘佳
健康必读(上旬刊) 2019年4期
关键词:自由基显著性小鼠

刘佳

【摘  要】目的:建立 D-半乳糖亚急性衰老小鼠模型建立。方法:8周龄ICR小鼠,32只,雌性各半,10%D-半乳糖溶液500mg/(kg·d)颈后部皮下注射.连续注射 56天后后摘眼球取血,颈椎脱臼处死小鼠,并通过检测小鼠血清中 SOD 活力和 MDA 含量,对此衰老模型做出生物学鉴定。结果:造模过程中模型小鼠逐漸变得不活泼,喜蜷缩,脊椎隆起,体形消瘦,皮肤松弛,毛发稀疏、竖起失去光泽等一系列衰老体征,而正常对照组未出现上述衰老体征;与正常对照组相比,模型组血清SOD活力明显降低(P<0.01),差异有显著性意义;与正常对照组相比,血清MDA含量明显升高(P<0.01),差异有显著性意义。结论:本课题组成功建立了 D-半乳糖亚急性衰老小鼠模型。

【关键词】D-半乳糖

【中图分类号】R764      【文献标识码】A      【文章编号】1672-3783(2019)04-0031-01

AbstractObjective:To establish a D - galactose subacute aging mice model.Methods: 8 weeks of ICR mice, 32, female and male in half,500 mg/D - galactose 10% solution (kg·D) at the back of the neck subcutaneous  injection . After 56days continuousinjection,blood were sampled from the eyes ,then the mice were executed.Through testing the SOD activity and MDA contentsin the serum, we can make biology identification of the aging mod.Results:The process of building model ,the model mice gradually became less active,liked curled, the spine upheavaled,body were thin ,skin were loose, hair were sparse,erecting and lost shineetc,a series of signs of aging,.However the normal control group did not appear the aging signs.Compared with the normal control group, the model group serum SOD activity decreased significantly (P < 0.01);Compared with the normal control group, serum MDA contents increased significantly (P<0.01).Conclusion:Our research group had established the D-galactose subacute aging model mice sucssessfully

Key wordD- galactose

有文献报道选用D-半乳糖来建立衰老动物模型时发现,雄性大鼠相对于雌性大鼠更为敏感,可以首选雄性SD大鼠作为动物来源。但亦可选用Wistar大鼠、昆明小鼠、ICR小鼠等。目前D-半乳糖致衰老动物模型所需剂量及时间尚无统一规定,剂量范围从50-1250mg/(kg·d)不等。有学者认为,在制备D-半乳糖衰老大鼠或小鼠模型时,给D-半乳糖 50-500mg/(kg·d),连续6-8周比较合适。

本课题组选择ICR小鼠,D-半乳糖500 mg/(kg·d),建立衰老动物模型,通过观察各组小鼠生命状态的变化,及血液相关生化指标,判断此方法是否可以成功建立衰老模型。

1 材料

1.1 实验动物

8周龄ICR小鼠,雌雄各半,32只,体重25~30g,购自北京动物维通利华实验动物技术有限公司,许可证号:SCXK(京)2012-0001,实验过程中对动物的处置符合伦理学标准。

2 方法

2.1 动物的分组及饲养

32只8周龄ICR小鼠(25~30 g),雌雄各半,随机分成正常对照组、模型组每组16只,SPF级饲养。整个实验过程小鼠自由进食、饮水,饲料和水需经过灭菌。

2.2 D-半乳糖模型的建立

每周称重一次,依据体重颈背部皮下注射 5% D-半乳糖溶液500mg/kg﹒bw,每天早上 9:00 注射一次,连续注射56天。正常对照组小鼠注射以相同剂量的生理盐水。在建模期间观察记录小鼠的生存状态和生物学行为的动态变化并定期称量其体质量。

2.3小鼠形态特征的观察及血液标本的收集

造模期间逐日观察小鼠生存状态及形态特征的变化,最后一次给药2 h后用眼科镊摘眼球取血,放入标记好的EP管中,离心3500转/分,离心10分钟,取上清于新的 EP 管中,做好标记,然后放入-80℃冰箱保存备用。

2.4小鼠血清中总 SOD 活力、MDA的测定

SOD的抑制率(%)=(A对照-A对照空白)-(A测定-A测定空白)/(A对照-A对照空白)

SOD活力=SOD抑制率÷50%×反应体系稀释倍数(0.24ml/0.02ml)×样本测试前稀释倍数

血清中 MDA 含量计算公式为:MDA 含量(nmol/mL)=(测定管吸光度值-测定空白管吸光度值)/(标准管吸光度值-标准空白管吸光度值)×标准品浓度(10 nmol/mL)×样本测试前稀释倍数

計算出 MDA 含量后换算成国际单位(?mol/L),进行统计分析。

2.5统计方法

统计学分析采用 SPSS18.0 软件,数据用表示,组间采用t检验。P<0.05 表示组间有统计学差异。

3 结果

3.1小鼠生存状态变化

造模过程中两组小鼠均无出现死亡,模型组小鼠脊椎逐渐隆起,体形消瘦,皮肤松弛,毛发逐渐失去光泽,蓬松直竖并且变得稀疏,行动迟缓,少动,喜蜷缩;对照组小鼠则无相应形态变化。

3.2小鼠血清SOD活力及MDA含量测定

与正常对照组相比,模型组血清SOD活力明显降低(P<0.01),差异有显著性意义;与正常对照组相比,血清MDA含量明显升高(P<0.01),差异有显著性意义。

4 讨论

衰老的代谢学说,即自由基学说,认为新陈代谢是生命的本质,也是生命活动得以维持的基础,机体的衰老是由新陈代谢障碍引起的[1]。在三大类物质代谢中,糖类代谢途径处于核心地位,对整个有机体新陈代谢的正常进行有重要意义。糖类代谢紊乱必将引起心、肝、脑、肾等重要器官代谢活动的异常,最终引发机体的衰老[2]。D-半乳糖衰老小鼠模型自1991年首次提出以来在国内得到广泛运用和发展。相关文献报道发现该模型表现出与16~24月龄衰老鼠相似的学习记忆能力下降,自由基产生增加,抗氧化物酶活性降低,免疫功能退化等自然衰老过程中的变化[3]。D-半乳糖在半乳糖氧化酶的作用下生成乙醛糖和过氧化氢,使活性氧增多,脂质过氧化亢进,产生超氧阴离子自由基,这些活性氧成分可以降低体内 SOD、CAT、GSH-PX 等自由基清除系统的活力,进一步加剧体内自由基的积累,引起机体一系列机能的损伤。同时,过量的自由基使生物膜脂质双分子层中的不饱和脂肪酸过氧化,而形成脂质过氧化物丙二醛MDA。脂质过氧化物的代谢产物进一步与磷脂酰乙醇胺和蛋白质交联,生成无活性脂褐质,沉积于组织细胞,破坏细胞膜结构,最后导致细胞无法维持正常代谢而死亡。在衰老现象中以机体生命形态特征的改变和体内活性氧的积累最为典型,常用这些指标作为评价衰老模型建立成功与否的标准。SOD是消除自由基的酶系防御体系,MDA的生成量可以反映氧化程度的高低,目前以这两种指标对D-半乳糖致衰老模型建立做鉴定[4,5]。有实验证实,D-半乳糖可引起体内自由基生成增多[42],血液总抗氧化活力下降,SOD和GSH-PX含量降低,MDA水平增高。

本实验中模型组小鼠脊椎逐渐隆起,体形变得消瘦,毛发灰黄色、蓬松、稀疏,失去光泽,皮肤松弛,行动迟缓,少动。这些形态特征的变化与自然衰老小鼠相一致,也与相关文献中报道的 D-半乳糖亚急性衰老小鼠形态特征的改变相一致[6]。本实验中模型组小鼠 SOD 活力下降,MDA 含量升高说明模型小鼠体内自由基含量升高,同时体内自由基的清除能力下降,这与自然衰老小鼠体内生化指标的改变相一致[7]。综合这两个方面,说明本实验所建立的 D-半乳糖亚急性衰老小鼠模型具有较高的可靠性。

参考文献

[1]      Frolkis VV, Grigorov YG, Pisarchuk KL. Long-term effects of litter size in early postnatal period on metabolism, aging and life span in rats[J]. Arch Gerontol Geriatr, 1993,17(1):65-73.

[2]      Fujimoto T, Matsumoto T, Fujita S, et al. Changes in glucose metabolism due to aging and gender-related differences in the healthy human brain[J]. Psychiatry Res, 2008,164(1):58-72.

[3]      许倩, 杨松鹤, 赵联伟, 等. 中药天年饮对衰老大鼠脾淋巴细胞增殖转化能力的影响[J]. 中国组织工程研究与临床康复, 2007,11(12):2368-2370.

[4]      Giardino R, Giavaresi G, Fini M, et al. The role of different chemical modifications of superoxide dismutase in preventing a prolonged muscular ischemia/ reperfusion injury[J]. Artificial cells, blood substitutes, and immobilization biotechnology, 2002,30(3):189-198.

[5]      Sfeir AJ, Chai W, Shay JW, et al. Telomere-end processing the terminal nucleotides of human chromosomes[J]. Mol Cell, 2005,18(1):131-138.

[6]      张彦军, 朱华亭, 黄赛男, 等. D-半乳糖致衰老小鼠胸腺T细胞重要膜型分子的改变及其意义[J]. 细胞与分子免疫学杂志, 2012,28(2):130-132.

[7]      Wei H, Li L, Song Q, et al. Behavioural study of the D-galactose induced aging model in C57BL/6J mice[J]. Behav Brain Res, 2005,157(2):245-251.

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