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比较生化和组织学研究潜在的保护作用的欧米伽- 3和醋在应激在糖尿病大鼠胃溃疡

Tarek Atia*,Hader i Sakr

组织学和细胞学、医学院、埃及开罗爱资哈尔大学

*通讯作者:
博士Tarek Atia
组织学和细胞学、
医学院,
爱资哈尔大学
开罗,
埃及
电子邮件:t.mohamed@psau.edu.sa

收到日期:30/11/2021;接受日期:14/12/2021;发表日期:21/12/2021

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文摘

背景:糖尿病患者出现并发症高风险的变量和更容易患肠胃疾病,包括胃溃疡。除了治疗糖尿病药、抗炎和抗氧化作用的omega - 3和醋,他们可以帮助组织愈合。

摘要目的:我们旨在比较omega - 3和醋在胃溃疡的影响的是糖尿病的并发症之一。

方法:24老鼠分为消极的控制(n = 6)和体外糖尿病组(n = 18)。后者进一步细分为三个相等的子组:糖尿病控制,糖尿病+ omega - 3,糖尿病+醋。实验的最后,溃疡引起的水浸/克制。胃粘膜的外观、组织病理学参数和生化反应进行评估。

结果:ω- 3和醋消费显著提高溃疡指数的百分比溃疡保护,基因表达的胃谷胱甘肽,CCK, e-NOS,显著降低H的基因表达+/ K+ -腺苷三磷酸酶和cox - 2酶活性。目前的研究发现,欧米伽- 3有更强的抗酸剂,抗炎症和抗氧化效果比醋应激在糖尿病大鼠胃溃疡。

结论:我们预期,结合使用可能产生协同作用的抗肿瘤的影响,支持先前发表的研究。

关键字

应力诱导溃疡;欧米伽- 3;醋;Cyclo-oxygenase-2;内皮一氧化氮合酶;谷胱甘肽。

介绍

糖尿病(DM)是一种常见的代谢性疾病,其特征是慢性高血糖和增加生产活性氧(ROS)和减少抗氧化酶(1]。ROS是天然细胞新陈代谢的副产品。ROS水平低到中度范围有利于各种生理过程,包括伤口愈合和组织修复。不成比例的活性氧产量,另一方面,扰乱了身体体内平衡,导致氧化组织损伤(2]。糖尿病患者有更高的风险各种macrovascular和微血管功能失调的并发症,包括神经病变(体细胞或自主)、肾病、心血管疾病和胃肠道疾病(3]。此外,糖尿病患者更容易患急性胃炎和消化性溃疡,由于胃粘膜的易感性增加各种ulcerogens包括压力(4]。此外,糖尿病胃轻瘫的易感性增加,进而增加了胃溃疡的风险由于长期缺乏保护胃粘膜的胃酸(5]。

压力是身体的自然防御强烈的心理或生理变化。然而,一个强大的协会之间被发现长时间暴露于心理压力和胃溃疡的发展(6]。压力引起的胃溃疡都进行了广泛的研究在人类和动物模型。胃溃疡的发病机制是可变的,可以引起炎症,氧化应激,胃酸分泌增加(HCL),减少胃前列腺素生产,或抑制胃粘膜细胞增殖7]。质子泵氢钾三磷酸腺苷(H+/ K+ -腺苷三磷酸酶)调节细胞质H的交换+和细胞外K+生产、控制胃酸。在H+发布与氯反应吗- - - - - -在胃腔形成盐酸。抑制H+/ K+腺苷三磷酸酶活性,另一方面,可以减少胃盐酸生产和防止溃疡的形成(8]。前列腺素产量影响环氧合酶(COX) 1和COX - 2的表达在不同类型的胃粘膜细胞。PG-E2和PG-I2通常更加突出亚型的胃粘膜,和超表达降低或抑制盐酸胃分泌9,10]。

ω- 3,也称为长链多不饱和脂肪酸(PUFA),存在于各种各样的食物,包括鱼、海鲜、绿叶植物,和坚果11]。PUFA,尤其是Eicosapentanoic酸(EPA)和Docosahexanoic酸(DHA),已被证明有许多健康的好处和帮助治疗各种病理条件。EPA转化为前列腺素、血栓素和白细胞三烯,所有这些强有力的抗炎特性(12]。此外,PUFA具有抗糖尿病的作用通过减少炎症,血糖水平,胰岛素抵抗,提高胰岛素敏感性(13,14]。Omedga-3也可能对胃的保护作用对损伤和溃疡(15]。

醋是由发酵淀粉类或含糖谷类或水果和一直被用作食品防腐剂。醋是水溶液中含有5%乙酸在水里,以及盐和一些发酵产品(16]。醋被认为是多种健康益处,包括抗菌、抗炎、抗氧化性能,调节血糖和脂肪代谢的能力,和速度的能力组织愈合。此外,醋可以降低糖尿病患者的空腹血糖水平和前驱糖尿病的17,18]。

据我们所知,几乎没有证据表明omega - 3的有益作用或醋胃溃疡的预防。因此,我们旨在调查omega - 3的潜在的保护作用与醋压力引起的胃溃疡的预防糖尿病大鼠在体外实验。

材料和方法

实验动物

24男性白化病老鼠,重160 g±15克,得到的动物屋的卡Al-Aini医学院,埃及开罗大学。观察到的老鼠开始前七天为适应实验和大鼠的迹象疾病或感染被排除在外。动物们被安置在钢丝网笼子(50厘米×20厘米×20厘米,三只老鼠/笼)和通风良好的覆盖在室温(25℃±5℃)12 h交变光/暗周期。老鼠有免费水和即兴的食物。研究的实验协议批准开罗大学动物保健和使用委员会制度(CU-IACUC),与批准文号”铜/ III / F / 64/17”。动物们被分成以下组:

•组我(消极的控制,n = 6):正常的老鼠啮齿动物食品即兴演唱了六个星期。

•第二组(糖尿病控制,n = 18):动物短期高脂肪饮食喂养(HFD),(热量的内容:碳水化合物26.0%,蛋白质15.2%,脂肪58.8%)2周。随后,两个低剂量30毫克/公斤链脲霉素(STZ) 0.01 mol / l柠檬酸缓冲(STZ;美国圣路易斯σ)腹腔注射(IP) 24小时。证实了DM测量空腹血糖(FBG)和胰岛素。只老鼠与光纤光栅值≥200 mg / dl五天之后来衡量一个触摸超血糖仪,扫描,苗必达,CA,被包括在研究糖尿病的动物。此后,动物被进一步分成三个相等的子组(n×6)如下:

•第二组(糖尿病控制):老鼠被喂食正常啮齿动物的饮食了六个星期。

•b组II (PUFA):老鼠被喂食正常啮齿动物的饮食富含100 g / kg omega - 3 PUFA六周(19]。

•亚组II c(醋):老鼠被喂食正常啮齿动物的饮食富含15%天然醋(5%乙酸)六个星期18

设计压力引起的胃溃疡:老鼠被固定在一个压力笼子里,然后沉浸在23℃水浴±0.2℃的剑状的4小时[20]。老鼠从笼子中删除和牺牲使用有限公司2安乐死的方法(21]。

结果

所有大鼠的胃小心地删除和切开大曲率。测量以下参数:溃疡得分:溃疡是用一只手数放大透镜(10倍),和每个病变的严重程度得分在1 - 3如下:' 1 '如果溃疡是小于1毫米(精确),' 2 '如果是1 mm-2毫米,和“3”溃疡(大于2毫米22]。

•保护溃疡的比例(23:溃疡保护(%)= (Uc-Ut / Uc)×100

地点:加州大学=组的溃疡指数。

Ut =测试组的溃疡指数。

*溃疡指数计算溃疡分数除以10倍。

•生化指标:

•cox - 2活动:cox - 2过氧化物酶活性测定colorimetrically如前所述[24]。

•表达内皮一氧化氮合酶(以挪士),CCK、谷胱甘肽和H+/ K+ -腺苷三磷酸酶基因通过实时rt - pcr:总RNA提取的胃组织匀浆使用总RNA隔离设备(表达载体,CA)。长串互补脱氧核糖核酸合成使用应用生物系统公司™高容量cDNA逆转录工具包(应用生物系统公司,CA)。使用TaqMan定量rt - pcr进行荧光素方法与特定的引物见一步表1(25]。

基因 底漆使用
以挪士 F * 5′-TCCGGAAGGCGTTTGATC-3′
R * 5′-GCCAAATGTGCTGGTCACC-3′
CCK F*5′GCGATTTGCAAACCCTTACAG-3′
R * 5′CACCTTCAAAGCATGGGATTTT-3”
谷胱甘肽 F * 5 ' GGAACGACAACCAGGGACTA 3 '
R * 5 ' TCCCTGGACGGACATACTTC 3 '
H + / K + atp酶 F * 5 ' CTTTGCCATCCAGGCTAGTGA 3 '
R * 5 ' CTTTGCCATCCAGGCTAGTGA 3 '

表1。寡核苷酸引物用于PCR分析。

•组织病理学检查:溃疡的量化评分后,胃在10%中性缓冲福尔马林固定,石蜡和嵌入式处理。部分4μm厚切,然后与苏木精和伊红染色(圆)、Scytek实验室SDP Hematoxylin-Eosin染色装备,目录没有。NC0510871)根据制造商的协议。

•免疫组织化学染色:formalin-fixed,石蜡包埋部分在4μm削减。部分在二甲苯deparaffenized,水化,anti-COX2抗体染色,[EP8588] - (ab169782) -Abcam,根据制造商的协议。积极的免疫反应出现棕色染色。消极的控制由省略主要抗体,导致负面的免疫反应性。确保再现性,从测试每组五个不同的动物和他们的部分同时处理。部分检查和拍照。免疫组织化学结果计算方法使用规模的0到3(0,1温和(10%的阳性细胞),2中等(10%到25%),和3严重[25%])(26]。

•统计分析:数据被编码,进入使用Windows®统计软件SPSS 15.0(美国SPSS Inc .,芝加哥,IL)。数据总结了使用定量变量的平均值和标准偏差。方差分析和多重比较事后测试是用于分析统计上显著的差异来自不同组织的数据的方法。P值小于0.05被认为是统计学意义(27]。

•的胃溃疡和溃疡的比例保护:如所示表2图1,溃疡得分明显高于(p≤0.01)在糖尿病控制老鼠(12.17±0.68)与正常大鼠(9±0.58)相比,减少了35%的溃疡的保护。这种恶化显著减少(p≤0.01)在两个PUFA-fed(6.83±0.89)和vinegar-fed(9.83±0.69)子组,导致更高的总百分比溃疡保护(分别为24.33%和-9.22%)。令人惊讶的是,PUFA-fed动物(p≤0.01)要大得多比vinegar-fed动物保护作用。

pharmacy-pharmaceutical-ulcer

图1:比较溃疡分数的学习小组。注:组:我(负控制),活动花絮(糖尿病控制),IIb(ω-3美联储)和IIc(醋美联储)。值是平均数±标准差。值显著(P < 0.05),而相应的值:(*):组我,(^):小组活动花絮,和(#):集团IIb . .

二世
一个 b c
溃疡的分数 9±0.58 12.17±0.68 * 6.81±0.89 * ^ 9.83±0.69 ^ #
%的保护 -35.22 24.33 -9.22
cox - 2 (nmol /分钟/毫升) 11.65±1.05 24.08±2.2 * 10.83±1.2 ^ * ^ # 15.8±1.32
以挪士 0.28±0.04 0.12±0.04 * 0.68±0.03 * ^ 0.29±0.06 ^ #
CCK 0.39±0.07 0.1±0.02 * 0.44±0.02 ^ * ^ # 0.2±0.02
谷胱甘肽 30.73±5.34 15.55±2.81 * 41.23±5.43 * ^ 29.72±3.8 ^ #
H + / K + atp酶 11.17±0.72 17.82±2.07 * 10.38±0.67 ^ 12.68±0.58 ^ #

表2。不同的学习小组之间的生化和组织病理学参数。

•胃cox - 2酶活性:表2图2有显著提高(p≤0.01) cox - 2酶活性的糖尿病控制子群(24.08±2.2)相比正常组(11.65±1.05)。另一方面,cox - 2酶活性显著降低(p≤0.01)在两个PUFA-fed(10.83±1.2)和vinegar-fed(15.8±1.32)子组与糖尿病对照组相比。有趣的是,PUFA-supplemented饮食实现一个强大的保护作用对cox - 2酶活性增加。

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图2:学习小组中cox - 2酶活性的比较。注:组:我(负控制),活动花絮(糖尿病控制),IIb(ω-3美联储)和IIc(醋美联储)。值是平均数±标准差。值显著(P < 0.05),而相应的值:(*):组我,(^):小组活动花絮,和(#):集团IIb . .

•以挪士,CCK和胃匀浆:谷胱甘肽基因表达所示表2以挪士的基因表达水平(0.12±0.04),CCK(0.1±0.02)及谷胱甘肽(15.55±2.81)显著降低(p≤0.01)在糖尿病控制子群与正常对照组(00.28±0.04,0.39±0.07,30.73±5.34,分别)。另一方面,这些基因的表达明显增加(p≤0.01) PUFA-fed子群(0.68±0.03,0.44±0.02,41.23±5.43,分别)和vinegar-fed子群(0.29±0.06,0.2±0.02,29.72±3.8,分别)。然而,提高基因表达在vinegar-fed PUFA-fed组大于组。

•H+/ K+ -胃匀浆的atp酶基因表达:表2有显著提高H+/ K+ -腺苷三磷酸酶基因表达(p≤0.01)在糖尿病控制老鼠(17.82±2.07)相比正常组(11.17±0.72)。然而,这种基因表达水平显著降低(p≤0.01)在PUFA-fed(10.38±0.67)和vinegar-fed(12.68±0.58)大鼠相比,正常控制老鼠(分别为p = 0.71, p = 0.21)。令人惊讶的是,改善胃H的表达式+/ K+腺苷三磷酸酶基因(p≤0.05)在PUFA-fed老鼠比vinegar-fed老鼠。

组织学和免疫组织化学

•苏木精和伊红染色:组织学检查显示正常大鼠胃粘膜的表面上皮和腺胃的正常模式。固有层广泛,渗透到血管和白细胞。相比之下,在糖尿病控制老鼠,胃粘膜上皮细胞的严重破坏,大量流失的粘膜,超然的胃腺体,和脱落细胞的腔(红色箭头)。也有严重的炎症细胞浸润增厚(蓝色箭头)和肌肉层(*)。PUFA-fed和vinegar-fed大鼠胃组织部分改进的形态。轻度粘膜障碍,常规胃腺体,和正常黏膜下层被观察到,随着轻微的炎症细胞浸润。

•免疫组织化学染色:相比于正常控制

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图3:苏木精和eosin-stained部分(100 x 200 x))组(负控制)显示表面上皮和胃腺的中断。固有层宽,渗透着许多血管和炎症细胞,B)小组活动花絮(糖尿病控制)显示严重破坏胃粘膜上皮,粘膜广泛侵蚀的腺胃的一部分,胃腺体的脱落,脱落细胞出现在腔体(红色箭头)。白细胞渗透检测(蓝色箭头),肌肉层的厚度(astrx), C) iib集团(PUFA-fed)显示轻度粘膜破坏,常规胃腺体和正常黏膜下层有轻度炎症浸润,和D)集团iic (vinegar-Fed)显示表面上皮和胃腺的中断。固有层渗透与炎性细胞。

组,胃组织的糖尿病对照组显示cox - 2反应性强,这主要是胃的底部可见腺体和炎症细胞的黏膜下层。胃组织中cox - 2表达较低较vinegar-fed PUFA-fed子群子群(图2 - 4)。

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图4:anti-COX-2抗体免疫组织化学染色(200 x)显示:A)组我和温和的反应(负控制),B)小组活动花絮(糖尿病控制)的强烈反应,iib C)组(PUFA美联储),轻微的反应,和D)集团iic与温和的反应(vinegar-Fed) . .

讨论

高危糖尿病患者是发展相关的各种并发症的慢性高血糖,增加了氧化应激,减少抗氧化酶(1]。糖尿病患者也有更高的风险患胃肠道功能紊乱和更容易的溃疡。此外,压力与胃溃疡的发展(28]。结合在一起,压力和糖尿病溃疡可能加速发展。另一方面,PUFA和醋都归结与各种生物的好处,如治疗糖尿病药,抗炎,抗氧化剂,组织修复刺激属性。目前,糖尿病注射STZ后被诱导和胃溃疡后压力,正如前面杰出(20.]。

在目前的研究中,胃溃疡得分,cox - 2酶活性和H+/ K+ -腺苷三磷酸酶基因表达明显增加(p≤0.01),而溃疡保护百分比,以挪士、CCK、谷胱甘肽基因表达明显降低糖尿病组与正常大鼠相比(p≤0.01)。我们的研究结果支持先前发表的结果(19,29日,30.)压力会导致内皮功能障碍与受损胃血流量在糖尿病动物由于以挪士/不通路的失调31日]。这反过来会导致减少氧气交付以及多个促炎症信号通路的激活。当这些通路中断、促炎细胞因子和活性氧(ROS)过度繁殖,导致氧化组织损伤和溃疡形成32]。此外,号通常是胃肠粘膜中表达并帮助调节胃粘膜血流量,上皮细胞分泌,和屏障功能保持正常的粘膜功能和完整性。没有的过度表达,另一方面,对GIT粘膜有有害的影响,所示慢性溃疡性结肠炎患者和消化性溃疡2]。相比之下,在糖尿病动物,减少谷胱甘肽(GSH)和cox - 2的增加导致释放前列腺素(PG) e2和PG-I2 [33]此外,CCK分泌减少,这是很重要的对溃疡,胃粘膜的完整性和保护和增加胃酸分泌促进胃溃疡(34,35]。令人惊讶的是,过度PG-E2刺激碳酸氢盐分泌,抑制胃酸分泌,能预防胃溃疡(8]。

在最近的研究中,发现PUFA可有效减少应激在糖尿病大鼠溃疡。这个结果是通过多种机制,包括抗炎、抗氧化、抗糖尿病的途径。如前所述,PUFA有抗糖尿病的影响通过减少炎症,降低血糖,减少胰岛素抵抗,增加胰岛素敏感性13,14]。PUFA,尤其是二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA),已与抗炎PG-D2的形成有关,PG-E1,控卫,和白细胞三烯(LTs),如LTB5 LTC5, LTD5。此外,PUFA Resolving-D2等介质,保护,和Protein-D减少人口贩卖的白细胞炎症网站以及CD26L CD18,的表达,抑制炎症和刺激组织修复通路(36]此外,改善粘膜微循环和欧米伽刺激溃疡边缘血管生成,从而增加组织灌注和胃粘蛋白含量及谷胱甘肽(37,38]。欧米伽,也刺激CCK的分泌和抑制胃酸和胃泌激素的释放。综上所述,这些途径维持胃粘膜血流量和氧供应,促进溃疡愈合。也被报道,CCK分泌增加或外生政府加速溃疡愈合39]。

H+/ K+ -atp酶分为两种类型:胃和non-gastric。胃H+/ K+ -腺苷三磷酸酶主要位于胃的壁细胞,它与H +分泌有关,K +吸收,K+再循环。Non-gastric H+/ K- - - - - -腺苷三磷酸酶参与酸碱或K和Na+体内平衡和存在于许多组织包括结肠癌、肾脏、皮肤、胎盘和前列腺癌。胃H+/ K+ -腺苷三磷酸酶的主要目标是消化性溃疡的治疗。质子泵抑制剂可以suppr+ess胃或non-gastric H+/ K+ -atp酶(40]。在这项研究中,我们假设PUFA作为质子泵抑制剂与应激保护糖尿病大鼠胃溃疡胃激活的H+ -K+泵。这种效应可以归因于一个监管的Na+/ K+ -腺苷三磷酸酶基因表达或降低其活动,因为高PUFA含量可以改变膜性能和抑制Na+ -K+泵的活动(41]。

Vinegar-fed动物显示显著减少胃H的平均值+/ K+ -腺苷三磷酸酶基因表达和COX2酶活性,解释醋的抗酸剂和抗炎作用。由于其不同的化学成分,包括组氨酸、乙酸、苯酚,醋被认为是有效的抗炎和抗氧化剂对活性氧(42]。酚类化合物作为亲核试剂(也就是电子给体),清除自由基和转换成更稳定的产品43]。据报道,醋能提高抗氧化能力,减少氧化损伤在人类和动物18]。合成醋被证明能增加SOD、猫及谷胱甘肽过氧化物酶活动,降低脂质过氧化水平44]。此外,醋,尤其是黑醋,可以减少或抑制COX2酶活性,加速伤口愈合45]另一方面,醋,尤其是竹醋,会影响以挪士以剂量依赖的方式(46]。此外,来自醋发酵有机酸有抗菌性,有助于调节血糖水平,有助于调节脂质代谢(47]。同时,醋已经据报道,常影响和促进组织愈合(17,48]。建议醋醋酸可以通过磷酸化激活e-NOS Ser1177残留的是剂量依赖性两相的方式,进而导致血流介导的血管舒张。此外,Daugirdas和英国人49]。报道称,醋酸诱导血管平滑肌的松弛。然而,酚类化合物引起的细胞内酸化,破坏H+/ K+ -腺苷三磷酸酶。此前报道称,酚类,如发现在苹果醋,抑制H+/ K+ -atp酶和幽门螺旋杆菌经济增长结构依赖的方式(50]。

结论

综上所述,胃粘膜完整性CCK分泌增加,粘膜血流量增加了e-NOS以及抑制H+/ K+ -腺苷三磷酸酶酚醛树脂的醋,可以提供一个良好的抵御压力诱导糖尿病动物的溃疡。目前的研究发现PUFA更强有力的抗酸剂,抗炎,抗氧化效果比醋应激在糖尿病大鼠胃溃疡。我们预期,结合使用可能产生协同作用的抗肿瘤的影响,支持先前发表的研究。

引用