《Antioxidants》（IF：7.0，Q1）重点关注有关生物相关活性物种和过程、天然产物、作用机制、应用和用途的新见解和想法.范围包括但不限于以下内容：氧化还原活性天然产物的生物合成、分离和生物活性；天然和合成抗氧化剂及其与植物、动物和人类健康和疾病的相关性；反应性物质，包括 ROS、RNS 和 RSS；从植物和微生物到动物的生物系统中的抗氧化代谢；阐明抗氧化机理；体外和体内抗氧化能力的评估；天然抗氧化剂的药效学和药代动力学；通过促氧化剂和抗氧化剂对生物系统中的氧化还原调节；生物氧化还原催化和催化剂；抗氧化剂递送的创新技术和新型天然抗氧化剂的提取、分离、结构表征方案；膳食抗氧化剂、食品补充剂和副产品；用于食品、饲料和化妆品配方的安全抗氧化防腐剂；抗氧化剂的工业用途，用于防止橡胶、塑料和粘合剂等聚合物的氧化降解。
导读
肥胖，与多种疾病的风险增加有关，例如胰岛素抵抗 （IR），这是 2 型糖尿病 （T2D） 的核心特征。SM是葡萄糖稳态的主要调节因子，SM功能障碍是肥胖诱发的IR的主要组成部分。在肥胖期间，由于膳食脂肪摄入导致的营养过剩与SM中的血脂异常和异位脂肪堆积有关，SM IR与肌细胞内脂质含量密切相关。肌细胞内脂质可用性的增加代表了刺激SM线粒体活性的燃料过量。因此，氧化磷酸化增加，诱导更高的活性氧（ROS）产生和排放。在肥胖期间，脂质超载会压倒线粒体活性，导致脂质积累和更高的ROS产生，超过抗氧化防御的中和能力。这种不平衡有利于氧化还原稳态和肌肉代谢的改变，损害细胞成分并损害其功能。ROS诱导的修饰包括多不饱和膜脂质的过氧化和4-羟基-2-壬烯醛（4-HNE）的形成，其结合DNA、脂质和蛋白质，从而诱导其功能障碍。线粒体多不饱和膜脂质是ROS攻击的主要靶标。这导致线粒体改变，其特征是柠檬酸合酶（CS）和细胞色素c氧化酶亚基IV（CoxIV）活性降低，后者是线粒体电子传递链的一个组成部分。这些与脂质超载相关的改变导致信号级联反应中断和IR发展。
Nrf2分子通路对于抑制氧化应激和恢复体内平衡至关重要。转录因子 Nrf2 是由泛素结合蛋白 p62 在丝氨酸 349 （P-p62） 位点磷酸化激活的细胞通路的最终效应子。事实上，P-p62与Nrf2抑制剂（Keap1）相互作用，最终导致其被蛋白酶体降解，并引发Nrf2向细胞核的易位和靶基因的转录。Nrf2促进抗氧化酶的表达，如血红素加氧酶1（HO-1）、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶（SOD）。重要的是，最近有研究表明，HO-1可以在运动和营养应激期间调节线粒体功能和生物发生，并驱动胰岛素敏感性。因此，Nrf2通路已成为氧化还原代谢的主要调节因子，也是控制和保护线粒体代谢的核心机制。
解决肥胖症和 SM IR 的生活方式，例如运动和饮食改变，长期维持这些行为改变可能具有挑战性。最近的研究强调了植物、蔬菜和水果（如葡萄）中发现的植物营养素的潜在抗氧化特性。葡萄多酚（GPPs）具有多种生物学效应，在体外和体内环境中均对肥胖、氧化应激、线粒体活性和胰岛素敏感性产生积极影响。西拉葡萄，由于其多功能性和提供高品质葡萄酒的能力，在葡萄酒世界中具有重要意义。葡萄酒副产品主要由葡萄渣、葡萄渣、Sk和Sd的混合物组成。有趣的是，葡萄的Sk和Sd是葡萄的组织，其中多酚主要集中。然而，GPPs含量取决于组织和成熟度。黄烷醇（或黄烷-3-醇）主要以较低的浓度存在于葡萄Sd和Sk中。它们的浓度随着成熟而增加，而它们的聚合度（mDP），即原花青素的延伸，在几周后达到峰值。花青素仅在葡萄Sk中发现，它们赋予葡萄特征颜色。在成熟的后期阶段，它们的浓度显著增加。黄酮醇是黄酮类化合物的另一个重要亚群，在葡萄Sk中高度浓缩，尽管浓度低于花青素，浓度在成熟中后期达到峰值。最后，芪类化合物是最著名的一组GPPs，因其多样化的生物活性而积累，在葡萄成熟的后期阶段主要在葡萄Sk中积累，在Sd中以较低的浓度积累。
然而，关于GPP活性对SM胰岛素敏感性的研究仍然很少，据我们所知，尽管葡萄在Bv阶段含有高浓度的PPs，但目前尚无研究探讨它们对肌肉代谢的影响。之前的研究结果表明，Bv GPPs具有很高的抗炎潜力，并在体外抑制α-葡萄糖苷酶，因此是T2D调控的极好候选者。
因此，我们的研究旨在检查从葡萄 Sk 和 Sd 中提取的多酚在 Bv 和 M 阶段的抗氧化和代谢作用，该多酚在成熟的 IR 原代人 SM 细胞模型中 。我们的目的是确定更有效的提取物来对抗肥胖症的SM改变。
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脂质超载诱导的人SM细胞代谢改变的表征
棕榈酸（棕榈酸酯）是体内最丰富的饱和脂肪酸之一，存在于食物中。因此，它可以通过饮食提供，也可以通过从头脂肪生成内源性产生。因此，使用棕榈酸酯处理的细胞已被广泛用于研究红外线，并已被证明是一种合适的模型。为了模拟肥胖症中发生的过度喂养和脂质超负荷，用棕榈酸盐处理人SM细胞24小时。胰岛素反应，测量为磷酸化 ser493Akt （P-Akt） 与非磷酸化 Akt （P-Akt/Akt） 的比率的倍诱导与胰岛素和不胰岛素和棕榈酸酯相比，与对照未处理的细胞相比，棕榈酸酯处理的细胞显著降低。4-HNE的蛋白质加合物证明了氧化应激的诱导，该加合物在棕榈酸酯处理后增加。然而，在这些条件下，我们没有观察到任何蛋白质羰基化。虽然棕榈酸酯处理后CS和CoxIV蛋白水平显著降低，但CS活性没有改变。因此，在棕榈酸酯处理24小时后，CS活性与CS蛋白量之间的比率显著增加。观察到磷酸化的 ser349p62 （P-p62） 与非磷酸化的 p62 （P-p62/p62） 比率的高诱导，尽管没有随后的通路激活，正如下游抗氧化效应子 HO-1 的表达降低和没有诱导过氧化氢酶或 sod1 蛋白所证明的那样。同样，在棕榈酸酯处理后，必需的细胞氧化还原调节剂谷胱甘肽还原酶（GR）的量没有改变。
葡萄提取物表征和细胞活力
首先，测定了GPP提取物的组成和潜在的细胞毒性。这些提取物在葡萄组织和成熟阶段呈现出不同的定性和定量PP组成。没有对葡萄Sd中的花青素进行定量，因为不知道这些化合物存在于这种特定组织中。单体黄烷-3-醇的分析伴随着原花青素mDP的测量。Sd提取物的黄烷-3-醇含量高于Sk提取物，两者均随着成熟而减少。此外，分析表明，黄烷-3-醇的mDP在成熟过程中趋于降低，导致Sd和Sk组织中原花青素的减少。Sk-MPP提取物富含花青素。Sk提取物中的二芪也被定量，其浓度随着葡萄的成熟而增加。在Sk和Sd提取物的Bv阶段观察到最高的总酚含量（TPC），并在M阶段显着降低至最小值。总抗氧化能力（TAC）也呈现出类似的趋势;Sk和Sd提取物在Bv期最高，在M期显著降低。
在24小时内用浓度递增（0.1-1-10μg/mL）的GPP提取物处理人SM细胞。无论测试的浓度如何，Sd-BvPP和Sd-MPP提取物都不会影响人SM细胞的细胞活力。Sk-BvPP提取物在1和10μg/mL的剂量下细胞活力分别降低27%和52%。在所有测试浓度下，Sk-MPP的活力降低了28%。我们选择在所有提取物中毒性最低的浓度下操作：0.1 μg/mL。
GPP提取物对脂质超载人SM细胞抗氧化反应的影响
与未经GPP处理的细胞相比，用GPP提取物处理人SM细胞可显著降低棕榈酸酯诱导的脂质过氧化。当将GPP提取物添加到棕榈酸酯中时，与单独使用棕榈酸酯相比，观察到p62的磷酸化较低。虽然棕榈酸酯处理的人SM细胞中的强烈磷酸化伴随着HO-1表达的降低，但与棕榈酸盐处理的细胞相比，后者随着GPP提取物处理的增加而增加。
GPP提取物对人SM细胞线粒体活性和胰岛素反应的影响
所有 GPP 提取物都能够显著增加棕榈酸酯处理后降低的 CS 和 CoxIV 蛋白表达。GPP提取物也增加了CS活性。GPP提取物处理后，与单独使用棕榈酸酯相比，CS活性与CS蛋白量的比值降低，达到对照水平。有趣的是，通过胰岛素刺激后 P-Akt/Akt 比值的升高来测量胰岛素信号通路的显著增加，通过用除 Sd-BvPP 以外的所有 GPP 提取物处理获得。
结果
本研究首次证明了Sk-BvPP和Sd-BvPP提取物对人体SM细胞代谢的生物活性。值得注意的是，这些提取物以及 Sk-MPP 和 Sd-MPP 提取物具有显著的抗氧化特性并增强线粒体活性，这两者对于解决与 IR 和肥胖相关的早期肌肉改变都至关重要。
此外，该研究揭示了GPP提取物生物学效应背后的复杂机制，因为Sd-BvPP提取物尽管发挥了上述作用，但与所有其他测试的GPP提取物不同，它无法改善胰岛素反应。观察到的活性变化可能归因于PP成分的差异，需要进一步的研究来揭示导致观察到的效果的特定生物活性分子，因为这些分子超出了经典的芪类化合物或花青素样化合物。这项工作显示了发现新分子的潜力，用于开发从葡萄中提取的新药物或营养保健品。这些进步有可能在肥胖和相关疾病的早期阶段进行管理。
