甘露糖醛酸寡糖（褐藻寡糖M段）对视网膜神经节细胞（RGCs）凋亡的保护作用

发布时间：2024-10-25 15:05:31

褐藻酸是由α-1,4-L-古罗糖醛酸(α-1,4-L-guluronic acid，简称G)和β-1,4-D-甘露糖醛酸(β-1,4-D-mannuronic acid，简称M)通过1→4糖苷键连接而成的直链多糖。其中聚甘露糖醛酸片段、聚古罗糖醛酸片段是其重要组成片段。聚甘露糖醛酸（PM）经降解可制备一系列的甘露糖醛酸寡糖。

糖尿病视网膜病变（Diabetic Retinopathy, DR）是2型糖尿病最常见的并发症之一，其发生机制与氧化应激密切相关。

甘露糖醛酸寡糖（Mannuronic Acid Oligosaccharides）在高糖诱导的视网膜神经节细胞（RGCs）凋亡中展现出显著的保护作用。

高血糖状态下，RGCs的凋亡是导致视力损伤的重要因素，而甘露糖醛酸寡糖通过多种机制对抗这一过程。

 1. 甘露糖醛酸寡糖的抗氧化作用

研究表明，甘露糖醛酸寡糖能够有效清除细胞内的活性氧（ROS），降低氧化应激水平。高糖环境下，RGCs内的ROS水平显著升高，导致细胞膜损伤和凋亡。通过流式细胞仪检测，甘露糖醛酸寡糖预处理组的ROS水平显著低于高糖损伤组，表明其在清除ROS方面的有效性。

 2. 减少脂质过氧化

高糖诱导的RGCs中，脂质过氧化产物丙二醛（MDA）水平显著升高，这与细胞的氧化损伤密切相关。甘露糖醛酸寡糖的预处理能够显著降低RGCs内的MDA水平，表明其通过减轻脂质过氧化反应来保护细胞。

 3. 提高抗氧化酶活性

甘露糖醛酸寡糖还能够增强RGCs内抗氧化酶的活性，包括超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和过氧化氢酶（CAT）。这些抗氧化酶在清除ROS和保护细胞免受氧化损伤方面起着关键作用。研究显示，甘露糖醛酸寡糖预处理后，RGCs内的抗氧化酶活性显著高于高糖损伤组，表明其增强了细胞的抗氧化能力。

 4. Nrf2-Keap1-ARE信号通路的调控

甘露糖醛酸寡糖的保护作用还与Nrf2-Keap1-ARE信号通路的激活有关。Nrf2是细胞内重要的抗氧化转录因子，能够调控多种抗氧化酶的表达。当细胞受到氧化应激时，Nrf2从其抑制因子Keap1中解离，转移到细胞核中，结合抗氧化反应元件（ARE），启动下游抗氧化基因的转录。研究发现，甘露糖醛酸寡糖能够促进Nrf2的核转位，增强HO-1和γ-GCS等抗氧化酶的表达，从而发挥保护作用。

 5. 细胞凋亡的抑制

在高糖状态下，RGCs的凋亡率显著增加，而甘露糖醛酸寡糖的预处理能够有效降低细胞的凋亡率。通过Hoechst33342染色法观察，甘露糖醛酸寡糖处理组的细胞凋亡率明显低于高糖损伤组，表明其对RGCs的保护作用。

综上所述，甘露糖醛酸寡糖通过清除ROS、减少脂质过氧化、提高抗氧化酶活性以及调控Nrf2-Keap1-ARE信号通路，发挥了对高糖诱导的RGCs凋亡的保护作用。这些发现为糖尿病视网膜病变的防治提供了新的思路和策略，尤其是在寻找有效的抗氧化剂方面具有重要意义。

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