Photochemical and oxidative damages in retinal pigment epithelial (RPE) cells are key events in the pathogenesis of age-related macular degeneration. Polyunsaturated fatty acids (PUFA) and carotenoids are rich in retinal cells, and under oxidative stress leads to oxidation and release lipid mediators. We evaluated the impact of carotenoids (lutein, zeaxanthin) and docosahexaenoic acid (DHA) supplementation on RPE cells under oxidative stress. ARPE-19 cells were exposed to H2O2 after pre-treatment with lutein, zeaxanthin, DHA, lutein + zeaxanthin or lutein + zeaxanthin with DHA. The data showed H2O2 reduced cell viability and DHA content, while promoted catalase activity and certain oxidized PUFA products. Treatment with DHA enhanced omega-3 PUFA enzymatic oxidation namely, anti-inflammatory mediators such as hydroxy-DHA, resolvins and neuroprotection compared to control; the effects were not influenced by the carotenoids. Omega-6 PUFA oxidation, namely pro-inflammatory HETE (5-, 9-, 12 and 20-HETE), and isoprostanes (5- and 15-F2t-IsoP and 4-F3t-IsoP) were reduced by lutein + zeaxanthin while the addition of DHA did not further reduce these effects. We observed transcriptional regulation of 5-lipoxygenase by DHA and GPx1 and NEFEL2 by the carotenoids that potentially resulted in decreased HETEs and glutathione respectively. 4-HNE was not affected by the treatments but 4-HHE was reduced by lutein + zeaxanthin with and without DHA. To conclude, carotenoids and DHA appeared to regulate inflammatory lipid mediators while the carotenoids also showed benefits in reducing non-enzymatic oxidation of omega-6 PUFA.

中文翻译：

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叶黄素和玉米黄质的组合，以及DHA调节着H2O2胁迫的视网膜细胞中的多不饱和脂肪酸氧化。

视网膜色素上皮（RPE）细胞的光化学和氧化损伤是与年龄有关的黄斑变性的发病机理中的关键事件。多不饱和脂肪酸（PUFA）和类胡萝卜素富含视网膜细胞，在氧化应激下会导致氧化并释放脂质介体。我们评估了类胡萝卜素（叶黄素，玉米黄质）和二十二碳六烯酸（DHA）对氧化应激下RPE细胞的影响。用叶黄素，玉米黄质，DHA，叶黄素+玉米黄质或叶黄素+玉米黄质用DHA预处理后，将ARPE-19细胞暴露于H2O2中。数据显示H2O2降低了细胞活力和DHA含量，同时促进了过氧化氢酶活性和某些氧化的PUFA产物。DHA处理可增强omega-3 PUFA酶促氧化作用，即抗炎介质，例如羟基DHA，与对照组相比，分辨素和神经保护作用；效果不受类胡萝卜素的影响。叶黄素+玉米黄质可以降低Omega-6 PUFA的氧化，即促炎性HETE（5-，9-，12和20-HETE）和异前列腺素（5-和15-F2t-IsoP和4-F3t-IsoP）。添加DHA并不能进一步减轻这些影响。我们观察到DHA和GPx1和NEFEL2的类胡萝卜素对5-脂氧合酶的转录调控可能分别导致HETEs和谷胱甘肽减少。4-HNE不受治疗的影响，但叶黄素+玉米黄质在有或没有DHA的情况下均可降低4-HHE。总之，类胡萝卜素和DHA似乎调节炎症脂质介体，而类胡萝卜素也显示出减少omega-6 PUFA的非酶促氧化的益处。效果不受类胡萝卜素的影响。叶黄素+玉米黄质可以降低Omega-6 PUFA的氧化，即促炎性HETE（5-，9-，12和20-HETE）和异前列腺素（5-和15-F2t-IsoP和4-F3t-IsoP）。添加DHA并不能进一步减轻这些影响。我们观察到DHA和GPx1和NEFEL2的类胡萝卜素对5-脂氧合酶的转录调控可能分别导致HETEs和谷胱甘肽减少。4-HNE不受治疗的影响，但叶黄素+玉米黄质在有或没有DHA的情况下均可降低4-HHE。总之，类胡萝卜素和DHA似乎调节炎症脂质介体，而类胡萝卜素也显示出减少omega-6 PUFA的非酶促氧化的益处。效果不受类胡萝卜素的影响。叶黄素+玉米黄质可以降低Omega-6 PUFA的氧化，即促炎性HETE（5-，9-，12和20-HETE）和异前列腺素（5-和15-F2t-IsoP和4-F3t-IsoP）。添加DHA并不能进一步减轻这些影响。我们观察到DHA和GPx1和NEFEL2的类胡萝卜素对5-脂氧合酶的转录调控可能分别导致HETEs和谷胱甘肽减少。4-HNE不受治疗的影响，但叶黄素+玉米黄质在有或没有DHA的情况下均可降低4-HHE。总之，类胡萝卜素和DHA似乎调节炎症脂质介体，而类胡萝卜素也显示出减少omega-6 PUFA的非酶促氧化的益处。叶黄素+玉米黄质减少异戊烷（5-和15-F2t-IsoP和4-F3t-IsoP），而添加DHA并不能进一步减轻这些作用。我们观察到DHA和GPx1和NEFEL2的类胡萝卜素对5-脂氧合酶的转录调控可能分别导致HETEs和谷胱甘肽减少。4-HNE不受治疗的影响，但叶黄素+玉米黄质在有或没有DHA的情况下均可降低4-HHE。总之，类胡萝卜素和DHA似乎调节炎症脂质介体，而类胡萝卜素也显示出减少omega-6 PUFA的非酶促氧化的益处。叶黄素+玉米黄质减少异戊烷（5-和15-F2t-IsoP和4-F3t-IsoP），而添加DHA并不能进一步减轻这些作用。我们观察到DHA和GPx1和NEFEL2的类胡萝卜素对5-脂氧合酶的转录调控可能分别导致HETEs和谷胱甘肽减少。4-HNE不受治疗的影响，但叶黄素+玉米黄质在有或没有DHA的情况下均可降低4-HHE。总之，类胡萝卜素和DHA似乎调节炎症脂质介体，而类胡萝卜素也显示出减少omega-6 PUFA的非酶促氧化的益处。我们观察到DHA和GPx1和NEFEL2的类胡萝卜素对5-脂氧合酶的转录调控可能分别导致HETEs和谷胱甘肽减少。4-HNE不受治疗的影响，但叶黄素+玉米黄质在有或没有DHA的情况下均可降低4-HHE。总之，类胡萝卜素和DHA似乎调节炎症脂质介体，而类胡萝卜素也显示出减少omega-6 PUFA的非酶促氧化的益处。我们观察到DHA和GPx1和NEFEL2的类胡萝卜素对5-脂氧合酶的转录调控可能分别导致HETEs和谷胱甘肽减少。4-HNE不受治疗的影响，但叶黄素+玉米黄质在有或没有DHA的情况下均可降低4-HHE。总之，类胡萝卜素和DHA似乎调节炎症脂质介体，而类胡萝卜素也显示出减少omega-6 PUFA的非酶促氧化的益处。