幾種海洋特征寡糖--膠原蛋白復配物對紫外輻射損傷的保護作用及機制研究.pdf

1、21世紀是海洋的世紀,海洋中富含的寡糖及生物活性肽,因其良好的抗氧化、抗紫外、抑癌、促生長等生理活性和藥用價值已引起人們的廣泛關注。海洋寡糖及活性肽生物活性的研究與開發(fā),將成為海水養(yǎng)殖產業(yè)高值化利用的突破口。近年來,隨著配伍理論的引入,人們逐漸將目光聚焦于海洋四大特征多糖褐藻膠、卡拉膠、瓊膠、殼聚糖與魚皮膠原蛋白的復配,并已開發(fā)出性能良好的改性生物材料,成功地應用于組織工程學領域。但目前,關于低分子量海洋四大特征寡糖與魚皮膠原蛋白活性肽

2、間的復配卻鮮有報道,特別是針對其抗紫外作用的研究。紫外線廣泛存在于自然界中,其引起的過量氧自由基會誘導光老化、癌癥及神經退行性疾病的發(fā)生和發(fā)展,在病理學過程中扮演了重要角色。因此,無論從經濟角度還是人類健康角度出發(fā),對海洋四大特征寡糖與膠原蛋白活性肽的復配及其改性復配物在抗紫外輻照作用方面的研究,均具有深遠的科學意義。本論文旨在將不同電荷性質、不同聚合度的海洋四大特征寡糖與低分子量魚皮膠原蛋白肽進行復配,結合化學分析,藥理研究對二者間的

3、配伍規(guī)律、抗紫外作用及機制進行研究。主要研究內容如下:
　　 1.復配物的制備與鑒定。低聚甘露糖酸、k-卡拉膠、瓊脂糖,殼聚糖經降解制得不同聚合度的寡糖片段,與低分子量羅非魚魚皮膠原蛋白活性肽復配,通過HPLC和紅外光譜分析二者間的相互作用,結果表明非共價鍵作用是復配物形成的內在驅動力,離子間締合、分子間氫鍵以及疏水基間的相互作用均對二者的結合起到促進作用。
　　 2.復配物抗氧化、抗紫外作用評價。于分子水平和細胞水平

4、分別測定復配物對氧自由基的清除能力、細胞活力以及胞內抗氧化酶活力和脂質過氧化水平的影響,并將復配物與相應單一組分相比較,確定復配對其單一組分活性的提高作用。經篩選含羧酸根、具陰離子電荷性質、分子量1000左右的甘露糖醛酸與膠原蛋白活性肽復配產物的抗氧化、抗紫外作用最強。
　　 3.復配物抗紫外輻照機理研究。同時建立低劑量和高劑量的紫外輻照細胞損傷模型。通過檢測篩選所得復配物對胞內活性氧水平,膠原酶、Ⅰ型膠原蛋白含量,細胞凋亡以及

5、MAPKs信號轉導通路的影響,并結合FITC標記復配物的胞內定位,對復配物抗輻射機制進行研究。結果表明復配物能夠定位于胞內線粒體,清除胞內氧自由基,提高抗氧化酶活性;通過抑制MAPKs信號轉導途徑激活,抑制輻照后的膠原降解、線粒體上游凋亡分子JNK,p38以及線粒體下游凋亡酶Caspase-3,9的表達,從而抑制光老化和凋亡的發(fā)生,降低光損傷程度,達到對皮膚細胞的保護作用。
　　 4.復配物間作用方式及其微觀結構分析。結合篩選得

6、復配物及相應單一組分的Zeta-電勢分析以及AFM對三者微觀結構及狀態(tài)變化的觀察,為寡糖與肽間的離子間作用提供有力的數據支持及更為直觀的證據。
　　 以上研究提示,寡糖的電荷性質、聚合度以及連接與其上的極性基團,均會對其與魚皮膠原蛋白活性肽間的作用方式產生不同程度的影響,引起復配物抗紫外活性的不同,其能夠定位于線粒體,抑制皮膚細胞的光老化和凋亡,起到抗紫外輻照作用。本論文首次將不同電荷性質,不同聚合度的寡糖與膠原蛋白活性肽復配