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活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)在人体内不断生成并参与许多生理代谢行为,而ROS介导的氧化应激与人类多种疾病的发生密切相关,其中,炎症是最为常见的疾病。乳杆菌属细菌是人们熟悉的微生物,具有悠久的使用历史,某些乳杆菌属细菌及其参与的发酵食品(如酸奶,酸菜等)等被证明具有良好的益生功能,包括抗氧化功能和抗炎功能等。在我们的前期工作中,已筛选获得具有抗氧化活性的乳杆菌菌株植物乳杆菌Y44(Lactobacillus plantarum Y44)。本研究首先通过一些化学抗氧化方法,包括DPPH自由基、羟自由基、ABTS自由基清除实验,铁离子还原(Ferric ion Reducing Antioxidant Power,FRAP)实验和氧自由基吸收(Oxygen Radical Absorption Capacity,ORAC)实验,以及细胞抗氧化活性(Celler Antioxidant Activity,CAA)和偶氮二异丁脒盐酸盐(ABAP)损伤的Caco-2细胞模型,进一步研究L.plantarumY44的抗氧化活性。实验结果表明L.plantarumY44可有效清除氧自由基,化学抗氧化结果、CAA实验结果与L.plantarumY44菌浓度进行相关性分析发现L.plantarumY44的抗氧化活性与菌浓度呈正相关(p<0.05),即菌浓度越大抗氧化性能越好,但当L.plantarumY44菌株浓度为10~100 cfu/mL时,对细胞具有一定的损伤作用;当L.plantarumY44菌株作用浓度为10~9 cfu/mL时表现出最高的CAA值、并可显著提高ABAP氧化损伤Caco-2细胞的存活率;化学抗氧化实验结果、CAA实验结果与L.plantarumY44保护Caco-2细胞免受ABAP损伤的结果具有一致性。L.plantarum Y44菌株可通过上调Caco-2细胞β-Catenin和E-Cadherin蛋白表达量增强Caco-2细胞的屏障功能,防止ABAP对Caco-2细胞的损伤,扫描电镜结果表明L.plantarum Y44保护了Caco-2细胞在氧化应激状态下的完整性。L.plantarum Y44菌株显著下调ABAP诱导Caco-2细胞促炎因子IL-8和TNF-α的表达(p<0.05),并可显著抑制ABAP导致的Caco-2细胞NF-κB p65蛋白核转位以及IκB蛋白泛素化降解(p<0.05),表明L.plantarum Y44可以缓解由ABAP导致的Caco-2细胞炎症。L.plantarum Y44菌株可显著促进Caco-2细胞Nrf2信号通路相关蛋白Nrf2蛋白和HO-1蛋白的表达(p<0.05),并显著促进细胞过氧化氢酶(CAT)的表达(p<0.05)。综上,推测L.plantarumY44通过淬灭氧自由基和激活Caco-2细胞的Nrf2信号传导途径相关蛋白的表达发挥抗氧化作用,从而提高人肠上皮细胞模型Caco-2细胞的抗氧化功能。