《国际免疫药理学》:α-乳清蛋白可延缓小鼠心血管衰老、减轻血管内膜增生

《国际免疫药理学》研究发现,α-乳清蛋白可减轻血管细胞中活性氧含量,降低炎症因子水平,有效延缓心血管老化,并在动物实验中发现α-乳清蛋白可显著减少小鼠心脏纤维化程度,减轻血管内膜增生。

作者: huangyixue,
《国际免疫药理学》:α-乳清蛋白可延缓小鼠心血管衰老、减轻血管内膜增生

心血管疾病的发病率随年龄增长而增加,而心血管老化是诱发心血管疾病的重要因素之一。心脏衰老的典型特征包括收缩、舒张功能下降,心肌肥大,间质纤维化等;血管老化主要表现为血管僵硬、血管内膜增生、血管内斑块形成、内皮细胞功能障碍等。虽然近年来新药及介入等治疗方式改善了心血管相关疾病的预后,但仍然没有达到预期的效果。开发和探索预防衰老引起的心血管相关疾病的有效药物或生物活性分子仍然非常重要。

2022年10月,来自中国电子科技大学的研究人员发表一项研究,在体外实验中发现α-乳清蛋白可减轻血管细胞中活性氧含量,降低炎症因子水平,有效延缓心血管老化,并在动物实验中发现α-乳清蛋白可显著减少小鼠心脏纤维化程度,显著减轻血管内膜增生。此项研究结果发表于《国际免疫药理学》(International Immunopharmacology)。

牛奶含有许多重要的营养素,包括蛋白质、氨基酸和维生素,其中蛋白质主要由酪蛋白、乳铁蛋白、乳清蛋白和乳球蛋白组成。α-乳清蛋白是乳清中重要的生物活性蛋白质分子,有研究发现,其在抗肿瘤及保护胃黏膜方面发挥重要作用。迄今为止,α-乳清蛋白对心血管老化的影响尚未有研究报道。

本项研究中,研究人员首先进行了体外细胞实验。通过H2O2(过氧化氢)诱导HCAEC(原代冠状动脉内皮细胞)及H9C2(大鼠心肌细胞)衰老,建立了衰老心血管细胞模型。将不同浓度的α-乳清蛋白加入两种衰老细胞模型,以观察细胞的变化。

结果发现,两种细胞中p16、p21 和 p53三种衰老标志物的表达水平显著降低,γ-H2AX(DNA损伤标志物)的表达显著降低。这些结果表明,α-乳清蛋白在体外可有效抑制心血管细胞衰老及DNA损伤。研究人员还发现,加入α-乳清蛋白后,细胞中的ROS(活性氧)显著降低,炎症因子水平降低,抗炎因子(IL-10)含量增加。这表明,α-乳清蛋白可以抑制H2O2诱导的炎性细胞因子释放水平。

研究人员发现了上述结论作用机制,即α-乳清蛋白可上调SIRT1(烟酰胺腺苷二核苷酸的依赖酶)水平,导致氧化应激反应下降,抑制炎症反应,延缓细胞衰老,从而阻止心血管老化。

随后,研究人员又进行了动物实验。选取3月龄年轻小鼠(相当于人类9岁)和20月龄老年小鼠(相当于人类66岁)作为实验对象,每天给老年小鼠饲喂不同浓度(50、100、200mg/kg)的α-乳清蛋白, 8周后收集小鼠的心血管组织并进行检测。

结果发现,在加入α-乳清蛋白前,老年小鼠心肌细胞体积增加且排列紊乱,p16和p21等心脏衰老标志物分子的表达显著上升;而加入α-乳清蛋白后,心脏衰老标志物分子的表达显著下降。这些观察结果表明α-乳清蛋白在心脏组织中表现出抑制衰老作用。此外,研究人员还发现α-乳清蛋白使老年小鼠心脏纤维化显著减轻,α-SMA(纤维化标志物)的表达显著降低。同时还发现,α-乳清蛋白可有效减轻衰老小鼠心肌细胞的氧化应激反应和炎症。

使老年小鼠的心脏纤维化显著减少

研究人员还研究了α-乳清蛋白对血管内膜厚度的影响。结果发现,老年小鼠血管中聚集体(不溶性的蛋白质聚集)表达降低,在α-乳清蛋白以200mg/kg浓度加入时,老年小鼠血管内膜增生显著减轻。

α-乳清蛋白可使老年小鼠血管内膜增生显著减轻

综上所述,本研究在体外和体内模型中均发现α-乳清蛋白可抑制心血管衰老。与以往研究发现的抑制心血管衰老分子相比,α-乳清蛋白具有以下优点:来源稳定、绿色安全且每天可大量食用,可见“α-乳清蛋白具有良好的抑制衰老潜力,未来可成为抑制衰老功能食品”。

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