摘要
慢性营养过剩与明显的氧化应激和炎症有关。最近的研究表明静脉注射抗坏血酸(IVC)可以对基因表达和表观遗传现象产生影响。IVC已被用于治疗包括疲劳、感染和癌症在内的疾病。因此,我们分析了IVC对参与炎症和应激反应的几种基因mRNA水平的影响。测定了20例超重或肥胖受试者外周血单个核细胞(PBMCs)的基因表达调控。参与者被注入两次15克抗坏血酸(AA),两次治疗间隔一天。采用实时逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)定量检测炎症和抗氧化酶相关基因的表达谱。在每次治疗前后测定血浆中总AA和脱氢抗坏血酸(DHA)。脂质和c -反应蛋白(CRP)由Riordan诊所生物中心实验室按标准程序测定。我们证实,在我们的受试者中,白细胞介素4 (IL-4)和白细胞介素6 (IL-6) mRNA水平的表达与炎症相关,如CRP水平所示。此外,这些基因的mRNA表达与体重指数(BMI)和高血脂水平有相关性。 Treatments by IVC resulted in significant increase of blood AA and DHA concentrations. Analysis of mRNA levels on PBMC before and after IVC showed down-regulation of genes coding for Interleukin 8 (IL-8) and up-regulation of Nuclear factor erythroid-derived 2 (NRf2), IL-4, Interleukin 10 (IL-10), Tumor necrosis factor alpha (TNF-α), and Interferon gamma (IFN-γ). IVC treatment yielded regulation of immunological genes in PBMCs, suggesting potential benefits in regulating inflammation and redox potential.
关键字
肥胖,代谢综合征,静脉高剂量维生素C,炎症,基因表达,促炎,抗炎细胞因子
简介
肥胖可伴有慢性低级别炎症、氧化应激和一系列症状,包括高血压、血脂异常、糖耐量受损和胰岛素抵抗[1-6]。这些症状又与呼吸系统和心血管疾病、二型糖尿病、脂肪肝、内脏脂肪、早期衰老、癌症和死亡率增加有关[1,2,7 - 9]。为了了解肥胖的发展,炎症、氧化应激和肥胖之间的相互作用已被广泛研究[1,2]。
腹部肥胖伴随的慢性低级别炎症尤其值得关注,因为炎症标志物的表达,如CRP和促炎细胞因子,与高血压和胰岛素抵抗等症状相关[2,5,8,9 - 17]。促炎细胞因子如TNF-α和IL-6在肥胖受试者中过度表达,活化B细胞的核因子kappa-轻链增强子(NF-κB)也是如此,NF-κB是一种转录因子,控制着许多与炎症相关的基因。此外,肥胖受试者血清中抗炎细胞因子IL-10水平降低[11-13]。脂肪因子的产生在肥胖患者中也发生了变化。脂肪组织细胞产生促炎因子(瘦素、纤溶酶原激活抑制剂1、TNF-α、血管紧张素原、IL-6和抗炎因子(脂联素),但在超重和肥胖受试者中,平衡倾向于产生促炎因子[2]。
在超重和肥胖患者中也发现了细胞基因表达的变化。在肥胖个体中,脂肪组织细胞和PBMCs表现出促炎细胞因子基因表达的增加[2,10 - 12,14 - 16,18]。此外,这些受试者的单个核细胞的特征是转录因子NF-κB的表达和活性增加,以及B细胞中kappa轻多肽基因增强子抑制剂激酶β (IKKB-B)的水平降低[11,14]。肥胖患者的饮食诱导体重减轻已被证明可以纠正与促炎细胞因子产生相关的基因表达异常,并减少PBMCs中的NF - κB激活。
在肥胖受试者中观察到的炎症可能是由氧化应激引起的[19,20]。过量消耗葡萄糖和脂肪酸导致三羧酸(TCA)循环过载和增加乙酰辅酶a的生产[2]。过量的乙酰辅酶a刺激线粒体中电子传递链反应产生活性氧(ROS),导致过氧化氢的积聚[2]。这种氧化应激诱导与癌症进展相关的基因表达发生变化[21,22]。氧化还可能影响端粒的长度,端粒是染色体末端的核苷酸序列,在癌症中起作用,与胰岛素抵抗呈负相关[22,23]。最后,氧化应激调节转录因子,包括NF-κB和激活蛋白1 (AP-1),参与分化、增殖和凋亡[18]。相比之下,富含抗氧化食物的饮食,如橄榄油、水果和蔬菜,已被证明可以降低PBMCs中炎症细胞因子的mRNA水平[24,25]。
维生素C (AA)是一种水溶性抗氧化剂,也可调节基因表达[26-28]。当以10克或更高的剂量静脉注射AA时,它在血液中的浓度可达到毫摩尔。在这些浓度下,它对某些类型的癌细胞表现出细胞毒性[29-31],并抑制NF-κB基因的表达[32-33]。它还抑制特异性蛋白转录因子(Sp1, 2,3,和4)和调节肿瘤蛋白53 (p53)[34,35]。一些研究也显示,在癌症患者中,作为辅助治疗或单独使用高剂量IVC具有积极作用[36,37]。
本论文的实验旨在确定IVC是否以及如何影响超重和肥胖受试者的PBMCs mRNA表达水平。我们之所以选择分析PBMC上的mRNA水平,是因为它们在炎症过程中发挥关键作用,且容易获得[14,18]。肥胖受试者[18]中PBMCs的促炎细胞因子表达增加,与这些受试者的内脏脂肪量和炎症相关[14-16,38,39]。此外,来自超重个体的PBMCs显示出促炎细胞因子的分泌增加,包括TNF-α、IFN-γ和白介素2 (IL-2),同时抗炎细胞因子IL-10的分泌减少[24,40]。因此,我们测量了超重受试者在IVC治疗前后PBMC中几种细胞因子和其他蛋白质的基因表达。
材料和方法
招聘的主题
为了评估IVC对PBMCs基因表达的影响,我们招募了20名受试者(15名女性和5名男性,年龄在30到71岁之间)进行了一项短期(一周)的研究。受试者从Riordan诊所的员工中招募,并提供书面知情同意参与研究。该研究符合赫尔辛基宣言,并得到Riordan诊所机构审查委员会的批准。
根据病史和临床实验室检查,所有参与者健康状况良好。受试者符合以下标准:
- 无慢性疾病史
- 研究开始前两周不使用抗生素或补充维生素C
- 不吸烟的
- 研究前两周及研究期间均不使用任何药物或非甾体类炎症药物。
1型糖尿病、自身免疫性疾病、恶性疾病和传染性疾病的受试者被排除在研究之外。在研究期间,参与者保持了他们的日常生活习惯,包括身体、睡眠习惯和饮食。以体重指数(BMI)高于25为标准,所有受试者都超重。
入组后,受试者接受两次15克IVC治疗,治疗间隔一天,遵循Riordan IVC方案(www.riordanclinic.org/protocol)。每次IVC治疗前后立即抽取血液样本。
分离PBMC
全血通过静脉穿刺收集到肝素化管中。收集PBMC时,将血液用磷酸盐缓冲盐水(PBS) 1:1稀释,分层于Ficoll-Paque Plus (Amersham Biosciences)之上,在4℃下400 g离心30分钟。然后用移液管将PBMC从等离子- ficoll界面中去除,并用PBS冲洗两次。
RNA提取和qRT-PCR
从PBS中取出PBMCs,按照制造商的说明加入1ml TriReagent (Sigma-Aldrich, Hercules CA)进行RNA提取。使用Nanodrop rd -2000 (Thermo Scientific, pittsburgh PA)评估总RNA的质量和数量,随后使用CFX96实时PCR检测系统(Bio-Rad, Hercules, CA, USA)中的script RT supermix将其转化为cDNA。使用Nanodrop ND-2000对cDNA进行定量分析,使用SsoAdv通用SYBR GREEN Kit共使用250 ng分析基因特异性寡核苷酸引物(表1)。在反应结束时运行解离曲线,以确保只有一个扩增子形成,并且每个样品的扩增子在相同的温度范围内变性一致。对管家基因核糖体蛋白13 (RPS13)的cDNA水平进行归一化。
表1:炎症反应基因的寡核苷酸引物和PCR条件
基因库的访问。# |
象征和描述 |
引物 |
qPCR * |
NM_000576.2 |
IL1β 白介素- 1β |
HsIL1BF: ggagaatgacctgagcacct HsIL1BR: ggaggtggagagctttcagt |
56°C |
NM_000586.3 |
IL2 白介素- 2 |
HsIL2F: ggatgcaactcctgtcttgc HsIL2R: tgtgagcatcctggtgagtt |
57°C |
NM_172348.2 |
IL4 白介素4 |
HsIL4F: gcagttctacagccaccatg HsIL4R: actctggttggcttccttca |
58°C |
NM_000600.3 |
白细胞介素6 Interlukin 6 |
HsIL6F: agtcctgatccagttcctgc HsIL6R: aagctgcgcagaatgagatg |
56°C |
NM_000584.3 |
CXCL8 白介素8 |
HsIL8F: cagttttgccaaggagtgct HsIL8R: acttctccacaaccctctgc |
58°C |
NM_000572.2 |
IL10 白介素10 |
HsIL10F: gccaagccttgtctgagatg HsIL10R: aagaaatcgatgacagcgcc |
58°C |
NM_000594.3 |
肿瘤坏死因子 肿瘤坏死因子 |
HsTNFF: gtcaacctcctctctgccat HsTNFR: ccaaagtagacctgcccaga |
57°C |
NM_000619.2 |
IFNG 干扰素γ |
HsIFNGF: gcagagccaaattgtctcc HsIFNGR: tgctttgcgttggacattca |
57°C |
NM_001165412 |
NFκB 核因子kappa B |
NFkBF: gcacgacaacatctcattgg NFkBR: tcccaagagtcatccaggtc |
58°C |
NM_001313904.1 |
NRf2 核因子红系2 |
NRf2F gcgacggaaagagtatgagc NRf2R gttggcagatccactggttt |
57°C |
NM_001017.2 |
RSP13 核糖体蛋白13 |
RPS13F: cgaaagcatcttgagaggaaca RPS13R: tcgagccaaacggtgaatc |
57°C |
* 98°C初始变性30秒,然后在95°C变性10秒,退火15秒(给定温度),60°C扩展15秒40个循环。 |
血浆抗坏血酸和脱氢抗坏血酸水平
在早餐后的两到三个小时内测量每个受试者的初始还原和氧化AA水平。取2 mL肝素化全血,1000g离心10分钟,取血浆。然后用甲醇/水1:5稀释血浆用于AA和DHA的测定。AA和DHA的测定如前所述[41-42],使用一种市售试剂盒(“抗坏血血测定试剂盒”,开曼化学公司)进行。简单地说,抗坏血酸被氧化为脱氢抗坏血酸,然后与邻苯二胺(OPDA, Sigma Aldrich)反应形成缩合产物。这允许测量总抗坏血酸(AA+DHA)。添加缓冲液代替氧化试剂(Tempol;CAS No: 2226-96-2, Sigma-Aldrich)的结果是DHA的测量。AA的浓度通过从总抗坏血酸中减去DHA来计算。用Fluorolog -3检测产物的荧光发射,激发波长为340-350 nm,发射波长为420-430 nm。
临床参数
在Riordan诊所生物中心实验室按标准程序测定血清(静脉穿刺和离心采集)中的脂质和CRP。
统计分析
使用Kaleidagraph (Synergy Software, Reading PA, USA)和Systat Software (San Jose, CA, USA)统计软件对mRNA表达水平进行分析和比较。数据以平均值±标准差表示。治疗前后比较采用配对t检验和方差分析。在95%的水平上,平均值差异显著(p<0.05)。基于四分位范围检验去除基因表达数据中的异常值。2−ΔΔCt方法计算基因表达差异。
结果
初始参数
研究开始时受试者的基本特征见表2。未观察到下腔静脉输注后不良反应。根据平均值与正常范围的比较,研究对象普遍肥胖(四分之三的研究对象的BMI平均值超过30),胆固醇水平升高,脂质与高密度脂蛋白比值异常高。这是因为当高密度脂蛋白水平趋向于在正常范围内时,其他脂类(胆固醇、甘油三酯、VLDL和LDL)的水平趋向于更高的水平,有很大比例的患者显示高于正常值。平均而言,血压水平正常,但这些受试者的平均CRP水平远远高于正常水平,70%的受试者CRP水平超出正常范围,这表明炎症是许多受试者的一个问题。
血浆抗坏血酸和脱氢抗坏血酸
在静脉注射抗坏血酸治疗之前,血浆抗坏血酸的平均浓度为50±37 μ M,大多数值都在正常范围内(表2)。静脉注射将这些AA水平提高了大约两个数量级,注射后一小时的平均值达到6.4±3.1 mM(或6400±3100 μ M)。我们观察到ivc后血浆AA浓度与给药剂量之间的线性关系,归一化为体重(r=0.60, p<0.01;数据未显示)。治疗前血浆中脱氢抗坏血酸平均浓度为55±30µM,初始平均AA:DHA比值为1.1±0.8。
表2:研究对象的初始参数值
参数 |
平均数±标准差 |
正常范围内 |
异常情况下 |
年龄(岁)。 |
45±14 |
|
|
收缩压(mmhg) |
124±15 |
|
|
舒张压(mmhg) |
77±11 |
|
|
体重(公斤) |
96±26 |
|
|
身体质量指数 |
34.2±9.4 |
18.5到25.0 |
74%肥胖(26%超重) |
胆固醇(mg / dL) |
200±44 |
100 ~ 200毫克/分升 |
47%高于正常范围 |
甘油三酸酯(mg / dL) |
144±70 |
35 ~ 150mg /dL |
高于正常范围33% |
VLDL (mg / dL) |
28.7±14.0 |
5 ~ 30毫克/分升 |
高于正常范围33% |
高密度脂蛋白(mg / dL) |
50.7±16.5 |
29 ~ 80毫克/分升 |
7%低于正常范围 |
低密度脂蛋白(mg / dL) |
121±42 |
50 ~ 100毫克/分升 |
80%高于正常范围 |
胆固醇/高密度脂蛋白比 |
4.2±1.2 |
0到4.4 |
47%高于正常范围 |
LDL / HDL比率 |
2.6±1.0 |
0到3.2 |
高于正常范围40% |
葡萄糖(mg / dL) |
101±25 |
65 ~ 99毫克/分升 |
高于正常范围33% |
血浆抗坏血酸盐(µM) |
50±37 |
34 ~ 114 μ M |
低于正常范围15% |
c反应蛋白(毫克/升) |
6.0±5.2 |
0 ~ 1.9 mg/L |
71%高于正常范围 |
IVC后,平均DHA浓度增加到2.0±1.6 mM, AA:DHA比值显著增加。如图1(a-c)所示,AA、DHA和AA:DHA在IVC输注前后的分布。
图1a (IVC前)和1b (IVC后)x轴刻度的差异显示了由于输注而增加的两个数量级。根据我们的数据,AA的输注增量是DHA的3倍多,但也有更多的变数,导致输注后观察到的AA:DHA值的范围很广(图1c)。事实上,AA:DHA比值与CRP浓度呈很强的负相关(r=0.77)。由于CRP是炎症标志物,炎症被认为伴随着氧化应激,图2中的数据与炎症伴随的氧化还原条件可能增加AA氧化为DHA的速率的想法是一致的。
图1所示。a) IVC前AA和DHA浓度;b)注射15克IVC后AA和DHA浓度;c)注射15克IVC前后AA与DHA比值的浓度分布。
下腔静脉输注前mRNA基因表达水平
我们检查了PBMC中mRNA水平与CRP、BMI和各种脂质配置参数之间的潜在相关性。线性回归结果显示,IL-6和IL-4 mRNA表达随CRP水平的升高而升高(线性回归,r=0.55, p<0.02和r=0.52, p<0.02), IFN-γ mRNA表达随CRP水平的升高而略有降低(r=0.26, p<0.17)。IL-4的结果如图3所示。这表明,在通过CRP浓度显示炎症水平较高的患者中,某些炎症细胞因子的mRNA表达水平较高。
图2。超重受试者下腔静脉注射后血浆AA与DHA的比值。数据符合:
(r = 0.77)
图3。IVC治疗前CRP浓度与mRNA IL-4基因表达水平的相关性(r=0.52)。
为了检验PBMC mRNA水平和BMI之间的关系,我们根据BMI将受试者分为四分之一:
Q1:低于28.0;
Q2: 28.0至39.7;
Q3: 39.7至41.6;
第四季度:41.6以上。
图4显示了第4个四分位数(Q4)与第1个四分位数(Q1)受试者mRNA水平的比值。根据我们的数据,BMI的增加与IL-6表达的3倍增加相关,同时TNF-α、IL-1、IL-8和CRP的增加幅度较小。与此同时,最重组的IL-10、IL-2和IFN-γ相对于最重组的下调。
图4。最重四分位数的mRNA表达量与最轻四分位数的mRNA表达量之比为负一(负值表示Q4受试者相对于Q1下调)。
图5显示了PBMC IL-6表达与BMI之间的显著相关性。总体而言,PBMC中mRNA的表达随BMI的升高呈现出趋势:BMI与促炎标志物IL-8、IL-6、IFN-γ直接相关,与IL-10、IL-2负相关,但大多数标志物相关性不具有统计学意义。
图5。PBMCs中体重指数(BMI)与IL-6 mRNA水平的相关性(r=0.78)。
此外,我们还研究了所选基因的PBMC mRNA水平与脂质谱参数之间的潜在相关性。分析靶基因表达与胆固醇、甘油三酯、VLDL、HDL胆固醇、LDL、胆固醇/ HDL比值、LDL / HDL比值的相关性。TNF-α表达与甘油三酯(r=0.4, p<0.1)、VLDL (r=0.4, p<0.1)和胆固醇/HDL比值(r=0.41, p<0.09)直接相关,与HDL呈负相关(r= -0.44, p<0.07)。我们发现的其他相关性包括:IL-8与胆固醇(R=0.4, p<0.1)、IL-10与VLDL (R=-0.37, p<0.14)、IL-6与胆固醇(R=0.69, p<0.01)、IL-6与LDL (R=0.6, p<0.01);IL-4和胆固醇/高密度脂蛋白比值(R=0.45, p<0.06), IL-4和LDL/高密度脂蛋白比值(R=0.43, p<0.08)。这些结果证实了与肥胖相关的情况,如血脂异常,伴随着有利于炎症的PBMC基因表达的变化。
IVC对PBMC基因表达的影响
表3显示了研究过程中各种细胞因子PBMC mRNA的表达水平。总的来说,IL-1、IL-2、IL-6和NF-κB在研究期间没有明显的、统计上显著的系统性变化。对于细胞因子IL-4, IL-10, NRf2和TNF-α基因表达水平在第一次IVC输注期间保持不变,但在第二次IVC输注后上升(表3)。
表3:从配对t检验中得到四个时间点(腔静脉注射1前后和腔静脉注射2前后)的平均归一化基因表达水平和p值。
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假定值(pre1 / post1) |
假定值(pre2 / post2) |
假定值(pre1 / post2) |
印度河流域文明的影响 |
il - 1 |
的意思是 |
0.0078 |
0.0080 |
0.0151 |
0.0085 |
0.36 |
0.08 |
0.14 |
没有影响 |
|
SD |
0.0076 |
0.0071 |
0.0157 |
0.0064 |
|
|
|
|
- 2 |
的意思是 |
0.0011 |
0.0017 |
0.0008 |
0.0011 |
0.12 |
0.22 |
0.47 |
没有影响 |
|
SD |
0.0013 |
0.0018 |
0.0006 |
0.0017 |
|
|
|
|
il - 4 |
的意思是 |
0.0016 |
0.0014 |
0.0016 |
0.0019 |
0.13 |
0.04 |
0.08 |
最后IVC增加 |
|
SD |
0.0006 |
0.0009 |
0.0008 |
0.0010 |
|
|
|
|
il - 6 |
的意思是 |
0.0002 |
0.0002 |
0.0002 |
0.0002 |
0.44 |
0.06 |
0.16 |
没有影响 |
|
SD |
0.0001 |
0.0001 |
0.0001 |
0.0001 |
|
|
|
|
引发 |
的意思是 |
0.0660 |
0.0318 |
0.0410 |
0.0236 |
0.001 |
0.05 |
0.002 |
减少 |
|
SD |
0.0468 |
0.0297 |
0.0370 |
0.0183 |
|
|
|
|
il - 10 |
的意思是 |
0.0002 |
0.0002 |
0.0004 |
0.0003 |
0.058 |
0.03 |
0.03 |
增加 |
|
SD |
0.0002 |
0.0001 |
0.0006 |
0.0003 |
|
|
|
|
干扰素-γ |
的意思是 |
0.0010 |
0.0014 |
0.0012 |
0.0024 |
0.004 |
0.001 |
0.002 |
增加 |
|
SD |
0.0007 |
0.0012 |
0.0012 |
0.0023 |
|
|
|
|
TNF-α |
的意思是 |
0.0018 |
0.0021 |
0.0015 |
0.0040 |
0.30 |
0.02 |
0.03 |
增加 |
|
SD |
0.0018 |
0.0017 |
0.0018 |
0.0044 |
|
|
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NF -κB |
的意思是 |
0.0022 |
0.0028 |
0.0024 |
0.0022 |
0.08 |
0.48 |
0.43 |
没有影响 |
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SD |
0.0019 |
0.0026 |
0.0032 |
0.0028 |
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NRf2 |
的意思是 |
0.0094 |
0.0106 |
0.0045 |
0.0097 |
0.22 |
0.003 |
0.42 |
最后IVC增加 |
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SD |
0.0074 |
0.0094 |
0.0032 |
0.0065 |
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研究过程中,IL-8和IFN-γ表达发生了最显著和统计意义上的变化。所有改变基因的数据如图6A和6B所示。
图6。a)两次注射前后PBMCs中IL-8基因表达水平;b) IVC前后IL-10、TNF-α、IFN-γ和第二次IVC后NRf2 -的基因表达。
IL-8是一种促炎细胞因子,在研究过程中PBMCs中的基因表达量下降,IVC输注前(Pre)显著高于IVC输注后(Post)。这尤其有趣,因为氧化应激会上调IL-8;添加抗氧化抗坏血酸可能通过减少氧化应激降低IL-8 mRNA水平。NRf2是一种与细胞对氧化应激反应相关的分子,在一般肥胖受试者中低于正常水平,第二次IVC输注后的基因表达明显高于IVC输注前。这也是一个潜在的积极进展,因为NRf2信号通路参与了介导活性代谢物和ROS解毒的酶的上调。
讨论
本研究的受试者倾向于肥胖,并表现出典型的肥胖症状,包括胆固醇和脂肪水平升高(不包括高密度脂蛋白),高血糖浓度,以及炎症标志物CRP异常高水平。与肥胖相关的条件,反过来又伴随着有利于炎症的PBMC基因表达的变化。例如,IL-6和IL-4的mRNA水平与BMI和CRP浓度相关,TNF-α、IL-1、IL-8的mRNA水平与BMI和CRP浓度相关,但相关度较低。此外,TNF-γ和IL-8 mRNA水平与这些受试者的胆固醇水平相关。这与文献中炎性细胞因子水平与肥胖[17]相关的观察结果一致。高CRP水平也与AA:DHA比值降低相关,这与文献中有关肥胖受试者炎症与氧化应激的报道一致。
治疗前PBMCs中促炎和抗炎标志物mRNA水平与BMI按四分位排序(Q3vs。Q1)显示IL-6(比3.8)、IL-1、IL-8、TNF-α和血清CRP mRNA水平上调,IL-10、IL-2、INF-γ和NRf2 mRNA水平降低。
由于IVC在我们的临床应用广泛,并且我们的研究显示,静脉注射大剂量抗坏血酸可以减轻炎症[44-45],我们很有兴趣了解IVC如何影响肥胖受试者的炎症。IVC治疗导致血液中AA、DHA浓度和AA / DHA比值显著增加。这一比例随着参与者炎症水平的增加而降低,这可能是由于代谢综合征受试者氧化应激水平的增加。
我们的研究时间太短,未能检验维生素C对这些受试者总体健康的影响,而且研究对象中女性比男性多,但我们确实了解到,注射维生素C对PBMC基因表达有一定影响。例如,在研究过程中,炎症细胞因子IL-8的mRNA水平显著降低,而在对抗氧化应激中起作用的NRf2的表达却增加了。另一方面,TNF-α、IL-4和IL-10的mRNA水平在第二次IVC输注前保持不变,随后升高。TNF-α对脂肪组织有明显的作用,包括在体外刺激脂肪分解、抑制脂肪生成、诱导脂肪细胞去分化和损害脂肪前细胞分化。TNF-α还可能诱导人脂肪细胞[43]的凋亡。因此,TNF-α表达的增加可能有利于修饰脂肪组织块。
我们没有看到输注IVC对NF-κB mRNA水平的影响。这有点令人惊讶,因为多种IVC治疗已被证明可以降低癌症和类风湿性关节炎患者的炎症细胞因子水平[44-45]。这些研究测量的是浓度,而不是基因表达,并使用了较长时间的治疗。
促炎细胞因子(IL-1, IL-6)的mRNA水平没有受到IVC的显著影响,但这可能只是没有足够的重复数据点的情况,或者可能是由于研究持续时间短(两次输注,一周)。治疗导致了IL-10和IL-4等抗炎标志物的上调。我们还发现,INF-γ mRNA的表达也因处理的结果而上调(p<0.002)。
由于炎症和氧化应激之间的联系,IVC增加NRf2 mRNA水平的可能性(从研究开始到第一次注射结束没有变化,但注射IVC后的水平明显高于注射第二次IVC之前的水平)是有趣的。需氧生物被认为通过进化获得了该基因,以保护它们免受ROS损伤[46-49]。NRf2的表达是由氧化应激诱导的,是活性代谢物和ROS有效解毒的关键[50,51]。超过200种基因产物被认为在NRf2的转录控制下,包括负责产生抗氧化剂和还原等价物的酶[47,52]。nrf2调控的基因主要有NAD(P)H:醌氧化还原酶(NQO1)、环氧化物水解酶、醛脱氢酶、醛酮还原酶、过氧化氢酶、血红素加氧酶1 (HO-1)等抗氧化酶,以及参与谷胱甘肽内平衡的酶,包括谷胱甘肽还原酶、过氧化物还蛋白、硫氧还蛋白、硫氧还蛋白还原酶和谷胱甘肽过氧化物酶[50,53]。此外,NRf2的激活导致细胞能量学和氧化还原电位的增加[52,53]。随着年龄的增长,NRf2水平的下降会促进氧化损伤,与年龄相关的NRf2抑制在帕金森病、阿尔茨海默病和亨廷顿舞蹈病以及动脉粥样硬化中被观察到[49-56]。
高剂量维生素C处理激活NRf2可诱导对年龄相关退行性疾病和癌症的保护作用。进一步研究高维生素C对NRf2基因表达的影响,将有可能开发出促进长寿、健康老龄化和降低癌症发病率的治疗方法。
综上所述,我们的初步研究表明,高剂量维生素C (IVC 15g)在缓解代谢综合征受试者的炎症状态和改善PBMCs防御状态方面具有潜在作用。
本研究的局限性在于被分析人群规模小;参与者没有被性别分开,在我们的研究中,女性比男性的数量更多。在这一领域的进一步研究和静脉注射高剂量维生素C治疗代谢综合征患者的临床研究是有必要的。
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