Фуллерен C60 защищает от повреждения кишечных повреждений от токсичности дезоксиниваленола, улучшая антиоксидантную способность
2026-08-29 21:50
Окислительный стресс участвует в широком спектре патологий, и было показано, что фуллерен обладает антиоксидантной способностью. Микотоксины оказывают токсическое действие путем индукции избыточных реактивных форм кислорода (ROS). Здесь мы оценили водорастворимый фуллерен C60 на предмет его антимикотоксинного и антиоксидантного эффекта in vitro и in vivo. Эпителиальные клетки кишечника культивировали фуллереном во время воздействия дезоксиниваленола (DON). Результаты показали, что фуллерен C60 значительно повысил жизнеспособность клеток, уменьшил апоптоз и количество некротических клеток, а также значительно снизил внутриклеточный уровень ROS во время воздействия DON (p < 0,05). Для дальнейшего изучения роли фуллерена в антиоксидантной способности in vivo 40 трехнедельных мышей-самцов C57BL/6 были случайным образом разделены на четыре группы. Не было существенных различий между контрольной и фуллереновой группами (p > 0,05). У мышей, подвергшихся воздействию DON, добавка фуллерена C60 значительно улучшила эффективность роста и повысила общий антиоксидантный статус и активность SOD и GPX в кишечнике и печени (p < 0,05). Кроме того, добавка фуллерена C60 улучшила морфологию кишечника, о чем свидетельствует более высокая высота ворсинок и экспрессия белка плотного соединения (p < 0,05). Кроме того, добавка фуллерена снизила концентрацию воспалительного цитокина и липополисахарида в сыворотке крови (LPS; маркер проникаемости) по сравнению с группой, с которой спалом DON (p < 0,05). Текущее исследование предполагает, что фуллерен C60 улучшает антиоксидантный статус кишечника против окислительного стресса, вызванного DON, in vitro и in vivo.
Рисунок 1 Пролиферация клеток, уровень ROS и клеточный апоптоз. (A) Измерение пролиферации клеток HCT8, DON, 1 мкг/мл, C60, 1000 мк/мл. (B) Измерение пролиферации клеток IPEC-J2, DON, 1,5 мкг/мл, C60, 1000 мк/мл. (C) Количество живых клеток IPEC-J2 после 48 часов лечения, 105. (D) ROS (зеленая флуоресценция) и апоптоз (зеленый цвет представляет ранний апоптоз, а красно-коричневый цвет обозначает поздний апоптоз или некроз), измерение через 24 часа лечения. (E) Количество клеток апоптоза. (F) и (G) Количество ROS-положительных клеток. Статистический анализ использовал односторонний ANOVA (n = 3, 3-х лудца клеток). Данные выражаются в среднем ± SD, выбраны четыре модели; (A,B): * p < 0,05 против контроля. (D–F), значения a,b,c в строке с разными верхними индексами значительно отличаются (p < 0,05).
Рисунок 2 Гены, связанные с антиоксидантами клеток, и антиоксидантные ферменты. (A) Экспрессия образца двойной оксидазы 1 (DUOX1); RPKM, показания на килобазе модели экзона на миллион сопоставаний, определяется таким образом (Mortazavi et al., 2008). (B) Образец экспрессии пероксидазы (PXDN). (C) Уровень малондиальдегида (MDA) в IPEC-J2. (D) Уровень супероксиддисмутазы (SOD) в IPEC-J2. (E) Уровень никотинамид-адениндинуклеотидфосфата (NADPH) в IPEC-J2. (F) Уровень общей стойкости к окислению (T-AOC) в IPEC-J2. Статистический анализ использовал односторонний ANOVA (n = 3, 3-х лудца клеток). Данные выражаются в виде средних значений ± SD, выбраны четыре модели; значения a,b в строке с различными верхними индексами значительно отличаются (p < 0,05).
Рисунок 3 Эффективность роста и висцеральный индекс. (A) Схема временной шкалы эксперимента. (B) Начальная и конечная масса тела мышей C57BL. (C) Индекс печени, отношение массы печени к массе тела. (D) Соотношение длины кишечника к массе тела. Статистический анализ использовал односторонний ANOVA. Данные выражаются в среднем ± SD (n = 8), четыре выбранные модели;a,b значения в ряду с различными надстрочными индексами значительно отличаются (p < 0,05).
Рисунок 4 Сывороточный иммуноглобулин и воспалительные факторы. (A) Иммуноглобулин А (IgA). (B) Иммуноглобулин G (IgG). (C) Иммуноглобулин M (IgM). (D) Секреторный иммуноглобулин А (sIgA). (E) Дополнение 3 (C3) в сыворотке крови. (F) Дополнение 4 (C4) в сыворотке крови. (G) Интерлейкин -1β(IL-1β) в сыворотке. (H) Фактор некроза опухоли-α (TNF-α) в сыворотке. Статистический анализ использовал односторонний ANOVA. Данные выражаются в среднем ± SD (n = 8), выбранные четыре модели;a,b,c значения в строке с различными надстрочными индексами значительно отличаются (p < 0,05).
Рисунок 5 Экспрессия воспалительных факторов и иммунного гена. (A) Экспрессия генов IL-1β и IL-6. (B) Экспрессия генов sozyme2 и TGF-β1. (C) Экспрессия генов Muc1, Muc3 и Muc4. (D) Экспрессия генов IFN-α, IFN-β и IFN-γ. Статистический анализ использовал односторонний ANOVA. Данные выражаются в виде средних значений ± SD (n = 8), выбраны четыре модели; значения a,b,c в ряду с различными верхними индексами значительно отличаются (p < 0,05).
Рисунок 6 Индекс антиоксидантов в ткани. (A) Уровень общей стойкости к окислению (T-AOC) в тканях мыши, U/mg. (B) Уровень каталазы (CAT) в тканях мыши, пг/мг. (C) Уровень глутатионпероксидазы (GPX) в тканях мышей, pg/mg. (D) Уровень малондиальдегида (MDA) в тканях мышей, нмоль/мг. (E) Уровень супероксида (SOD) в тканях мыши, нг/мг. (F) Соотношение MDA/SOD в тканях мышей. Статистический анализ использовал односторонний ANOVA. Данные выражаются в виде средних значений ± SD (n = 8), выбраны четыре модели; значения a,b,c в ряду с различными верхними индексами значительно отличаются (p < 0,05).
Рисунок 7 Морфология эпителия кишечного карма. (A) DON привел к нарушению морфологии кишечника. Окрашивание H&E как проксимального тонкого кишечника, от контрольных, обработанных DON, DON и C60-мышей в d14. (B) Высота ворсинок в тонком кишечнике, мкм. (C) Глубина крипты тонкой кишки, мкм. (D) Соотношение высоты ворсинки к глубине крипты в тонком кишечнике. (E) Индекс проницаемости (LPS) в сыворотке. (F) экспрессия мРНК генов клаудина 1. (G) экспрессия мРНК генов ZO-1. Статистический анализ, используемый в одностороннем порядке ANOVA. (n = 8), выбраны четыре модели; a,b,c значения в строке с различными верхними индексами значительно отличаются (p < 0,05).