红葡萄酒的酚类特征与其通过SIRT1和SIRT6介导的血管内皮益处相关

Phenolic Profiles of Red Wine Relate to Vascular Endothelial Benefits Mediated by SIRT1 and SIRT6.

作者信息Nunzia D'Onofrio, Elisa Martino, Giuseppina Chianese, Francesca Coppola, Luigi Picariello, Luigi Moio, Maria Luisa Balestrieri, Angelita Gambuti, Martino Forino
PMID34073604
发布时间2021-05-26
DOI10.3390/ijms22115677

实验完整度

包含化学表征(NMR、HPLC、分光光度法)、抗氧化测定、细胞活力/毒性、ROS检测、炎症因子检测、Western blot和共聚焦显微镜验证SIRT1/SIRT6及下游靶点,但缺乏动物模型或体内验证。

主要模型

内皮细胞(EC,ATCC CCL 209) 胰岛素抵抗和高血糖细胞模型(高糖和棕榈酸处理)

重点核对

细胞系:内皮细胞(EC,ATCC CCL 209) 处理浓度:葡萄酒冻干样品6 µg/mL,高糖30 mM,棕榈酸0.5 mM 处理时间:预处理12 h,共处理24/48/72 h 对照:HBSS-10 mM Hepes 重复数:n=3或n=4或n=5不等

摘要

膳食酚类化合物对慢性炎症性疾病(如2型糖尿病)的炎症通路具有强大的生物活性。在此,对意大利红葡萄酒Gaglioppo、Magliocco和Nerello Mascalese的酚类特征和生物活性进行了表征。NMR、HPLC/UV-Vis和分光光度法表征表明,Magliocco是单体花青素(两倍)、儿茶素和低分子量酚类(LMWP)最丰富的葡萄酒。多酚含量与抗氧化能力之间观察到正相关(p < 0.05),其中Magliocco显示出最高的抗氧化能力(p < 0.01)。在胰岛素抵抗和高血糖的内皮细胞模型上的体外证据表明,Magliocco能够降低活性氧(ROS)(p < 0.01)和细胞因子释放(p < 0.01),并上调SIRT1和SIRT6(p < 0.01)。总的来说,结果表明红葡萄酒的定量和定性酚类特征影响其在体外对内皮细胞氧化和促炎环境的有益作用,显示出对SIRT1和SIRT6的正向调节,这两者都与血管衰老有关。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
红葡萄酒的酚类含量和组成是否影响其在体外对内皮细胞的抗氧化和抗炎作用,以及是否通过SIRT1和SIRT6介导?
核心机制
Magliocco葡萄酒通过上调SIRT1和SIRT6,抑制NF-κB和p53的乙酰化,从而减少氧化应激和炎症反应。
主要证据
在胰岛素抵抗和高血糖的内皮细胞模型中,Magliocco降低ROS、IL-6、IL-8、MCP-1、TNF-α水平,增加SIRT1和SIRT6表达,并减少NF-κB和p53乙酰化,这些通过Western blot和共聚焦显微镜验证。
研究意义
结果表明红葡萄酒中酚类物质的含量和类型与其体外对内皮细胞损伤的保护作用相关,提示其在预防2型糖尿病相关内皮损伤中的潜在价值,但需进一步的机制和体内研究。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

葡萄酒化学表征

鉴定和量化三种红葡萄酒中的主要酚类化合物

采用NMR、HPLC/UV-Vis和分光光度法分析Gaglioppo、Magliocco和Nerello Mascalese的酚类成分。

2

抗氧化活性测定

评估红葡萄酒的总抗氧化能力和还原力

使用TAC(总抗氧化能力)和FRAP(铁还原抗氧化能力)测定,并分析与酚类含量的相关性。

3

细胞活力与毒性检测

检测葡萄酒对高糖和棕榈酸诱导的内皮细胞损伤的保护作用

用CCK-8和LDH释放检测细胞活力和细胞毒性,预处理12小时,共处理24-72小时。

4

炎症因子和ROS检测

评估葡萄酒的抗炎和抗氧化作用

通过ELISA测定IL-6、IL-8、MCP-1、TNF-α水平,并使用荧光探针检测细胞内、细胞外及线粒体ROS。

5

SIRT1和SIRT6表达及下游靶点分析

验证葡萄酒对SIRT1和SIRT6蛋白表达及其下游信号通路的影响

使用Western blot和共聚焦显微镜检测SIRT1、SIRT6、NF-κB和p53的总蛋白及乙酰化水平。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Bruker Avance Neo 700 MHz核磁共振波谱仪Bruker--
高效液相色谱仪Shimadzu--
Waters Spherisorb色谱柱Waters--
锦葵色素-3-O-葡萄糖苷氯化物Sigma-Aldrich--
岛津UV-1800紫外可见分光光度计Shimadzu--
总抗氧化能力检测试剂盒Abcamab65329
铁还原抗氧化能力检测试剂盒Abcamab234626
最低必需培养基Gibco, Life Technologies11095-080
CCK-8细胞计数试剂盒Donjindo Molecular Technologies, Inc.--
乳酸脱氢酶检测试剂盒(WST法)Donjindo Molecular Technologies, Inc.CK12
Bio-Rad蛋白测定试剂盒Bio-Rad--
硝酸纤维素膜Bio-Rad--
抗SIRT1抗体Biorbytorb306144
抗SIRT6抗体Abcamab191385
抗NF-κB p65(乙酰化K310)抗体Abcamab218533
抗NF-κB抗体Abcamab16502
抗p53(乙酰化K382)抗体Abcamab75754
抗p53抗体Biorbytorb323871
抗TNF-α抗体Abcamab6671
抗α-微管蛋白抗体Cell Signaling Technology3873
抗β-肌动蛋白抗体Cell Signaling Technology3700
抗GAPDH抗体Abcamab9485
Excellent化学发光底物试剂盒Elabscience Biotechnology Inc.E-IR-R301
ChemiDoc成像系统Bio-Rad--
细胞活性氧荧光检测试剂盒Abcamab186028
Amplex Red过氧化氢/过氧化物酶检测试剂盒Thermo Fisher ScientificA22188
MitoSOX Red线粒体超氧化物指示剂Thermo ScientificM36008
甲萘醌Sigma AldrichM57405
人IL-6 ELISA试剂盒BioVendorRD194015200R
人IL-8 ELISA试剂盒BioVendorRD194558200R
TNF-α ELISA试剂盒AbFrontierYIF-LF-EK0193
人MCP-1 ELISA试剂盒BioVendorRAF081R
抗SIRT1抗体(免疫荧光)Abcamab32441
抗SIRT6抗体(免疫荧光)Abcamab191385
抗p53抗体(免疫荧光)Biorbytorb304644
抗NF-κB抗体(免疫荧光)Cell Signaling TechnologyC22B4
Alexa Fluor 633荧光染料Life Technologies--
抗波形蛋白抗体Sigma AldrichV6630
Alexa Fluor 488荧光染料Life Technologies--
鬼笔环肽488Abcamab176753
DAPI染色液Sigma Aldrich--
LSM 700共聚焦显微镜Zeiss--
Tecan Infinite 2000多功能酶标仪Tecan--
Bio-Rad 680型酶标仪Bio-Rad--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养与处理
细胞系(EC,ATCC CCL 209),培养基(MEM+20%FBS+青霉素/链霉素),培养条件(37°C,5% CO2),处理浓度(葡萄酒6 µg/mL,高糖30 mM,棕榈酸0.5 mM),预处理时间(12 h),共处理时间(24/48/72 h)
阅读提示:Methods 4.7 Cell Culture and Treatment
葡萄酒样品制备
葡萄酒来源(Calabria,2019 or 2018 vintage),冻干样品溶解于HBSS-10 mM Hepes缓冲液
阅读提示:Methods 4.1 Experimental Wines and 4.7 Cell Culture and Treatment
化学表征
NMR仪器(700 MHz),HPLC条件(色谱柱、流动相、梯度),分光光度法(Harbertson-Adams assay)
阅读提示:Methods 4.2, 4.3, 4.4
蛋白表达检测
抗体稀释比例(如anti-SIRT1 1:1000等),内参,显色条件
阅读提示:Methods 4.9 Cell Lysates and Western Blotting
ROS检测
所用试剂盒及荧光波长(如细胞内ROS 540/570 nm,细胞外ROS 530/590 nm,MitoSOX染色浓度5 µM)
阅读提示:Methods 4.10, 4.11, 4.12