幾種海洋特征寡糖--膠原蛋白復(fù)配物對紫外輻射損傷的保護(hù)作用及機(jī)制研究.pdf

1、21世紀(jì)是海洋的世紀(jì),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(guān)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(chǎn)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(fù)配,并已開發(fā)出性能良好的改性生物材料,成功地應(yīng)用于組織工程學(xué)領(lǐng)域。但目前,關(guān)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(fù)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(dǎo)光老化、癌癥及神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生和發(fā)展,在病理學(xué)過程中扮演了重要角色。因此,無論從經(jīng)濟(jì)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(fù)配及其改性復(fù)配物在抗紫外輻照作用方面的研究,均具有深遠(yuǎn)的科學(xué)意義。本論文旨在將不同電荷性質(zhì)、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(jìn)行復(fù)配,結(jié)合化學(xué)分析,藥理研究對二者間的

3、配伍規(guī)律、抗紫外作用及機(jī)制進(jìn)行研究。主要研究內(nèi)容如下:
　　 1.復(fù)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(jīng)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(fù)配,通過HPLC和紅外光譜分析二者間的相互作用,結(jié)果表明非共價鍵作用是復(fù)配物形成的內(nèi)在驅(qū)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(jié)合起到促進(jìn)作用。
　　 2.復(fù)配物抗氧化、抗紫外作用評價。于分子水平和細(xì)胞水平

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

5、MAPKs信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的影響,并結(jié)合FITC標(biāo)記復(fù)配物的胞內(nèi)定位,對復(fù)配物抗輻射機(jī)制進(jìn)行研究。結(jié)果表明復(fù)配物能夠定位于胞內(nèi)線粒體,清除胞內(nèi)氧自由基,提高抗氧化酶活性;通過抑制MAPKs信號轉(zhuǎn)導(dǎo)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(dá),從而抑制光老化和凋亡的發(fā)生,降低光損傷程度,達(dá)到對皮膚細(xì)胞的保護(hù)作用。
　　 4.復(fù)配物間作用方式及其微觀結(jié)構(gòu)分析。結(jié)合篩選得

6、復(fù)配物及相應(yīng)單一組分的Zeta-電勢分析以及AFM對三者微觀結(jié)構(gòu)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(shù)據(jù)支持及更為直觀的證據(jù)。
　　 以上研究提示,寡糖的電荷性質(zhì)、聚合度以及連接與其上的極性基團(tuán),均會對其與魚皮膠原蛋白活性肽間的作用方式產(chǎn)生不同程度的影響,引起復(fù)配物抗紫外活性的不同,其能夠定位于線粒體,抑制皮膚細(xì)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(zhì),不同聚合度的寡糖與膠原蛋白活性肽復(fù)配