D(+)-乳糖一水合物对机体的氧化应激及其免疫衰退的影响

简介

可利用D(+)-乳糖一水合物作为反应底物，在半乳糖苷酶的水解与转糖基作用下人工合成聚合度2~8的低聚半乳糖。研究表明，D(+)-乳糖一水合物具有保障肠道健康，参与免疫调节，抑制肿瘤细胞生成，改善人体矿物质吸收，改善心血管疾病等多种生理功能。然而，对于D(+)-乳糖一水合物体外抗炎活性，特别是其聚合度与其抗炎活性之间的联系尚未明确[1]。

图1 D(+)-乳糖一水合物

氧化应激

在D(+)-乳糖一水合物诱导衰老模型中，过量D(+)-乳糖一水合物导致机体代谢率提高，自由基增加引起一系列于氧化应激相关的病理学变化。对D(+)-乳糖一水合物连续干预6周的小鼠，Guo等和Zhu等均发现干预组小鼠肝和脾中的HO-1、Nrf2、γ-GCS和NQO1 mＲNA表达水平显著低于对照组，且其氧化应激标志物MDA、NO显著上升；康甲超等研究发现干预组小鼠肺部组织中MDA和NO等氧化指标显著增加，而SOD、CAT、NOS等抗氧化指标显著降低。D(+)-乳糖一水合物诱导的大鼠衰老模型中大脑组织细胞中ROS和MDA水平升高，而机体内抗氧化酶SOD、CAT、GSH-Px及谷胱甘肽转移酶(GSTs)水平显著下降[2]。

免疫衰退

大剂量D(+)-乳糖一水合物给药小鼠能够诱导由氧化应激引起的胸腺萎缩，产生与自然衰老类似的中央免疫耐受缺陷。此外，由D(+)-乳糖一水合物诱导衰老导致的细胞损伤及坏死通过引发线粒体功能障碍降低免疫功能：(1)释放病原体相关分子(DAMP)激活NF-κB和NLＲP3炎症小体，诱导炎症反应的发生；(2)在受到病毒侵袭时，富集在线粒体上的线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)无法启动信号通路，抑制干扰素的生成，不能提供抗病毒保护。

代谢

D(+)-乳糖一水合物存在于人体和部分食物中，可在摄入后8 h内代谢和排出体外，但持续高剂量摄入后，其经半乳糖氧化酶催化转化为醛糖和过氧化氢，进而产生活性氧(reactive oxygen species，ROS)，ROS的增加导致氧化应激、炎症、线粒体功能障碍和细胞凋亡。D(+)-乳糖一水合物通过加剧氧化应激和糖基化模拟啮齿动物的自然衰老[1]。

参考文献

[1]洪晶,张娅俐,闫莎莎,李雪,田晓静,曹竑,张福梅,丁功涛.D-半乳糖诱导衰老小鼠模型研究进展[J].中国比较医学杂志,2023,33(03):136-142.