蝦青素保護視網膜色素上皮細胞免受藍光發光二極管誘導的氧化應激損傷

劉 瑩，馬 寧，劉垚杰，郭雅圖，李赫宇，單艷琴，陳云霞，王 浩,*

（1.天津科技大學食品科學與工程學院，天津 300457；2.承德醫學院研究生學院，河北 承德 067000；3.滄州市人民醫院，河北 滄州 061000；4.天津市眼科醫院，天津 300020；5.天津益倍生物科技集團，天津 300457；6.江蘇興野食品有限公司，江蘇 泰州 225700）

發光二極管（light-emitting diodes，LED）是一種節能光源，廣泛應用于智能手機、數字顯示器和計算機屏幕等電子設備中[1]。與傳統光源相比，LED能夠發出更高級別的藍光，從而可以提高電子屏幕的清晰度和亮度[2]。藍光的波長在400～495 nm之間，與其他波長的光源相比，藍光可以穿透晶狀體進入視網膜，并且可以誘導機體產生過量活性氧（reactive oxygen species，ROS），導致氧化應激，從而引起視網膜色素上皮（retinal pigment epithelial，RPE）細胞結構損傷和活力下降[3]。

RPE細胞是位于視網膜光感受器和脈絡膜毛細血管之間的一種高度極化的單層色素細胞，是眼睛吸收光的主要部位[4]。RPE細胞維持著視網膜光感受器的正常生理狀態，并且作為構成“血-視網膜屏障”的一部分，它可以選擇性地向視網膜運送營養成分并清除代謝物質[5]。在正常的生理條件下，視網膜需要較高的氧氣供應，以抵抗累積在視網膜周圍大量的輻射，因此，RPE細胞極易受到氧化應激損傷[6]。ARPE-19細胞系是最常用的RPE細胞系之一，具有天然RPE細胞特有的鵝卵石形態和多種特性，因此經常被用于多種視網膜相關疾病的研究[7]。

氧化應激是由于ROS的過量產生和抗氧化防御能力降低造成的，并通過細胞脂質、蛋白質和DNA的氧化對視網膜組織造成實質性的損害。因此，保持細胞內ROS的生成與抗氧化防御系統的平衡對維持視網膜正常功能至關重要[8]。核因子E2相關因子2（nuclear factor erythroid-2-related factor 2，Nrf2）是一種應激反應轉錄因子，其在哺乳動物細胞抗氧化應激途徑中起主要調節作用[9]。在基礎條件下，Nrf2主要是與其抑制劑Kelch樣ECH聯合蛋白1（Kelch-like-ECH-associatedprotein 1，Keap1）結合，在細胞質中進行泛素化和蛋白酶體降解，從而限制了Nrf2的激活[10]。然而，當細胞被ROS或其他親核試劑刺激時，Keap1通過蛋白質修飾發生構象變化，并與Nrf2解偶聯，促進Nrf2的活化。活化后的Nrf2轉運至細胞核中，與抗氧化劑反應元件（antioxidant responsive element，ARE）啟動子結合，促進抗氧化酶和II相解毒酶的表達，從而增強細胞清除ROS的能力，抑制氧化應激[11]。

蝦青素是一種類胡蘿卜素化合物，主要存在于蝦蟹外殼、牡蠣和雨生紅球藻等海洋生物中，成人安全攝入量為6 mg/d[12-13]。蝦青素的長鏈結構中含有2 個不飽和酮基和11 個共軛雙鍵，具有活潑的電子效應，能夠向自由基提供電子或吸引自由基的不成對電子，不飽和酮基還賦予了蝦青素更高的極性，增加其對細胞膜的通透性[14]。因此，與其他類胡蘿卜素（如α-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素、番茄紅素和葉黃素）相比，蝦青素在體內能夠發揮更強的抗氧化作用[15]。有研究表明，雖然蝦青素在人類視網膜中非天然存在，但它能很容易地穿過“血-視網膜屏障”，對視網膜神經節細胞產生抗氧化作用[16]。此外，在糖尿病大鼠視網膜病變的模型中發現，蝦青素通過改善視網膜組織結構，上調抗氧化應激酶的表達，從而保護視網膜組織細胞免受氧化應激損傷[17]。目前，蝦青素對藍光LED誘導的視網膜損傷的影響鮮見報道。因此，本研究擬采用ARPE-19細胞作為視網膜細胞模型，探討蝦青素對藍光LED誘導的視網膜損傷的潛在保護作用及其可能的作用機制，期為其在視力保健產品領域的開發利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蝦青素（純度98%） 美國Sigma公司；人視網膜色素上皮細胞ARPE-19 北京鼎國生物技術有限公司；DMEM/F12培養基 美國Corning公司；胎牛血清（fetal bovine serum，FBS） 澳大利亞AusGeneX公司；2’,7’-二氯二氫熒光素二乙酸酯（2’,7’-dichlorodihydrofluoresce in diacetate，DCFH-DA） 美國Gibco公司；乳酸脫氫酶（lactate dehydrogenase，LDH）檢測試劑盒 上海碧云天生物技術有限公司；JC-1線粒體膜電位檢測試劑盒北京索萊寶生物科技有限公司；Anti-Nrf2抗體、Anti-Lamin B1抗體 美國Immunoway公司。

1.2 儀器與設備

二氧化碳培養箱 美國SHELLAB公司；酶標儀美國Thermo公司；倒置熒光顯微鏡 日本Nikon公司；實時定量聚合酶鏈式反應（polymerase chain reaction，PCR）儀 美國Applied Biosystems公司；藍光LED燈深圳市圣景廣電有限公司；TES1330A數字照度計北京金仕特儀表有限公司；超聲波細胞破碎儀 上海熙揚儀器有限公司；冷凍離心機 丹麥Labogene公司。

1.3 方法

1.3.1 ARPE-19細胞培養

ARPE-19細胞置于含有質量分數10% FBS、質量分數1%雙抗（100 U/mL青霉素和100 mg/mL鏈霉素）的DMEM/F12培養基中，并在37 ℃、5%（體積分數）二氧化碳培養箱中培養。待細胞長至80%～90%時，進行細胞傳代并接種到實驗所需的培養板中。

1.3.2 藍光LED氧化應激損傷模型的建立以及實驗分組

參考Lin[1]和Chang[18]等的研究，使用藍光LED燈建立細胞氧化應激損傷模型：將藍光LED燈安裝在96 孔板上方，使用照度計測定并確定細胞表面的光照強度，根據光照強度調整光照裝置到細胞表面的距離。為了確保ARPE-19細胞有一個穩定的生長環境，將該裝置放置在二氧化碳培養箱中，使溫度保持在36.5～37.5 ℃。將ARPE-19細胞以每孔5×103個的密度接種于96 孔板中，細胞生長24 h后，用不同濃度的蝦青素預處理1 h，然后將細胞暴露于2 500 lx的藍光LED下24 h。當藍光LED誘導損傷后，細胞活力顯著降低，且細胞內的ROS水平顯著高于未損傷的細胞時，即為氧化應激模型建立成功。

實驗共分為5 組，對照組：以錫箔紙遮蓋細胞培養板；藍光LED氧化損傷組：僅藍光LED處理；蝦青素低劑量組：藍光LED+5 μmol/L蝦青素；蝦青素中劑量組：藍光LED+10 μmol/L蝦青素；蝦青素高劑量組：藍光LED+20 μmol/L蝦青素。蝦青素濃度根據細胞活力測定結果確定。

1.3.3 細胞活力測定

采用噻唑藍（methylthiazolyldiphenyl-tetrazolium bromide，MTT）法測定細胞活力。將ARPE-19細胞懸液（5×103個/孔）接種于96 孔板中，孵育24 h。按照上述實驗分組處理細胞后，每孔中加入20 μL MTT（5 mg/mL）溶液，在37 ℃二氧化碳培養箱內繼續孵育4 h，吸棄MTT溶液并加入150 μL二甲基亞砜，充分振蕩，待甲瓚結晶全部溶解為紫色溶液后，在490 nm波長處測定OD值，并按照式（1）計算細胞活力。

1.3.4 LDH釋放水平測定

當細胞膜的完整性被破壞時，胞漿內的LDH就會釋放到培養基中。因此，可以通過測定細胞膜受損時培養基中LDH的釋放率來反映干預因素對細胞的毒性。將ARPE-19細胞懸液（5×103個/孔）接種于96 孔板中，孵育24 h。以不接種細胞只存在DMEM/F12培養基的組為空白組，其余各組分別按照1.3.2節方法處理細胞后，吸棄上清液，加入150 μL LDH釋放試劑，在二氧化碳培養箱中繼續孵育1 h后，分別吸取各孔上清液120 μL，加入到新的96 孔板中，隨即在490 nm波長處測定OD值，按照式（2）計算LDH的釋放率。

1.3.5 細胞內ROS水平測定

使用DCFH-DA探針測定細胞內ROS水平。將ARPE-19細胞懸液（1.5×105個/孔）接種于6 孔板中，孵育24 h。按照1.3.2節方法分組處理細胞后，用含DCFH-DA的培養液代替細胞培養液，在37 ℃下孵育20 min。用倒置熒光顯微鏡采集圖像，并使用Image J軟件分析圖像熒光強度，結果以對照組細胞熒光強度的百分比表示。

1.3.6 線粒體膜電位測定

采用JC-1染料測定線粒體膜電位的變化。將ARPE-19細胞懸液（1.5×105個/孔）接種于6孔板中，孵育24 h。按照1.3.2節方法分組處理細胞后，每孔加入1 mL細胞培養基及1 mL JC-1染色工作液，并在37 ℃孵育20 min。孵育結束后，吸棄上清液，用JC-1染色緩沖液洗滌2 次，加入2 mL DMEM/F12培養基，通過倒置熒光顯微鏡采集圖像。

1.3.7 細胞內抗氧化酶活力及丙二醛含量測定

細胞經上述處理后，棄去培養基，磷酸鹽緩沖液（phosphate buffered saline，PBS）沖洗2 次，收集細胞并重懸于200 μL PBS中進行超聲處理（功率：300 W，超聲5 s間歇30 s，重復3～5 次）。將超聲后的細胞勻漿分別在450、405、412 nm和523 nm波長處根據超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、過氧化氫酶（catalase，CAT）、谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）和丙二醛（malondialdehyde，MDA）檢測試劑盒說明書提供的方法測定OD值，計算SOD、CAT和GSH-Px活力及MDA含量。

1.3.8 細胞內抗氧化相關基因表達量的測定

TRIzol法提取ARPE-19細胞中總RNA，反轉錄試劑盒合成cDNA，-80 ℃保存。引物設計如表1所示，按照SYBR green試劑盒說明，利用實時定量PCR儀測定Ct值，以β-actin為內參基因，采用2-ΔΔCt方法計算結果，具體操作參考本課題組前期研究方法[19]。

表1 細胞內相關基因引物序列Table 1 Primer sequences used for PCR in this study

1.3.9 Western blot分析

采用Western blot檢測細胞核內Nrf2蛋白表達水平。使用核蛋白提取試劑盒從上述各組不同處理的細胞中提取核蛋白，并測定蛋白含量。使用質量分數10%十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis，SDS-PAGE）凝膠分離樣品，然后將蛋白半干，轉移至聚偏氟乙烯（poly(vinylidene fluoride)，PVDF）膜（恒壓110 V、60 min）。將PVDF膜在5%的脫脂奶粉中封閉1 h，然后加入一抗，4 ℃孵育過夜。TBST洗3 次后，將PVDF膜放入二抗孵育1～2 h，然后使用ECL化學發光試劑進行顯色后在凝膠成像儀上觀察條帶，并用Image J軟件對條帶灰度進行定量分析，以Lamin B1作為內參蛋白。

1.3.10 分子對接

分子對接經常被用于模擬小分子與蛋白質之間可能的結合位點以及結合方式。因此，本實驗通過分子對接分析蝦青素與Keap1蛋白的結合能力與結合方式。Keap1蛋白（PDB：2FLU，來源：人）結構來自于Protein Data Bank（www.rcsb.org），蝦青素和姜黃素（一種已知的Nrf2信號通路激活劑）小分子結構下載于網站www.chemicalbook.com。使用Discover Studio 3.5軟件對小分子和蛋白質進行對接，并對小分子與蛋白質之間的相互作用力和相互作用氨基酸進行分析，具體參考本課題組前期研究[20]。

1.4 數據統計與分析

每個實驗至少重復3 次，所有數據以平均值±標準偏差表示。采用GraphPad Prism 7.0軟件進行數據分析，P＜0.05表示差異具有統計學差異。

2 結果與分析

2.1 蝦青素對藍光LED誘導細胞損傷的保護作用

蝦青素的結構式如圖1A所示。采用MTT法測定蝦青素對ARPE-19細胞活力的影響。結果如圖1B所示，與對照組相比，不同濃度（0、1、5、10 μmol/L和20 μmol/L）的蝦青素處理細胞后，細胞活力無顯著變化（P＞0.05），說明蝦青素在小于20 μmol/L的濃度范圍內對ARPE-19細胞活力無顯著影響。因此，選用5、10 μmol/L和20 μmol/L的蝦青素進行后續實驗。

圖1 蝦青素對藍光LED誘導細胞損傷的保護作用Fig. 1 Protective effect of astaxanthin on cell injury induced by blue light LED

為了評估蝦青素的保護作用，將ARPE-19細胞用蝦青素（0、5、10 μmol/L和20 μmol/L）預處理1 h，然后再暴露于藍光LED下24 h。如圖1C所示，MTT結果表明，藍光LED處理后，細胞活力高度顯著降低（P＜0.001），證實了藍光LED對細胞的損傷作用。然而，蝦青素預處理可以以濃度依賴的方式顯著抑制藍光LED誘導的細胞活力降低（P＜0.05，P＜0.01，P＜0.001）。為了進一步驗證蝦青素對藍光LED誘導的細胞損傷的保護作用，測定了蝦青素處理后細胞LDH釋放水平。如圖1D所示，蝦青素預處理顯著降低了藍光LED誘導的LDH的釋放（P＜0.01，P＜0.001），說明蝦青素可以有效保護ARPE-19細胞免受藍光LED處理導致的細胞毒性。

2.2 蝦青素對藍光LED誘導ARPE-19細胞內ROS產生的影響

采用DCFH-DA熒光探針染色法測定細胞內ROS水平，評價蝦青素對ARPE-19細胞氧化應激損傷的保護作用。如圖2A、B所示，與對照組相比，藍光LED輻照后細胞內ROS水平高度顯著升高（P＜0.001）。蝦青素預處理抑制了藍光LED輻照誘導的ROS的產生，且呈濃度依賴性。結果表明，蝦青素可以通過降低細胞內ROS水平來保護細胞免受藍光LED誘導的氧化應激損傷。

圖2 蝦青素抑制藍光LED誘導的ARPE-19細胞內ROS的產生Fig. 2 Astaxanthin inhibited ROS production in ARPE-19 cells induced by blue light LED

2.3 蝦青素對藍光LED誘導ARPE-19細胞線粒體損傷的影響

線粒體膜電位的變化反映了細胞氧化應激水平[21]。采用JC-1染料監測線粒體狀態，紅/綠色熒光強度比越低說明線粒體損傷越嚴重。如圖3A、B所示，與對照組相比，藍光LED輻照導致紅/綠熒光強度百分比高度顯著降低（P＜0.001）。然而，與藍光LED組相比，蝦青素預處理以濃度依賴性方式增加了紅/綠熒光強度百分比。結果表明，蝦青素能夠緩解由藍光LED輻照引起的線粒體損傷。

圖3 蝦青素抑制藍光LED誘導的ARPE-19細胞線粒體損傷Fig. 3 Astaxanthin inhibited mitochondrial damage in ARPE-19 cells induced by blue light LED

2.4 蝦青素對藍光LED誘導的ARPE-19細胞內抗氧化酶活力及MDA含量的影響

強光損傷能夠導致過量的ROS產生，并破環內源性抗氧化酶系統，導致氧化應激的發生[22]。如圖4A～D所示，藍光LED損傷后，ARPE-19細胞內SOD、GSH-Px和CAT活力均顯著降低（P＜0.01，P＜0.001），MDA含量高度顯著升高（P＜0.001）。蝦青素預處理可以顯著提高SOD、GSH-Px和CAT活力，顯著降低MDA含量。綜上，蝦青素可以通過提高ARPE-19細胞內源性抗氧化酶活力抑制藍光LED誘導的氧化應激。

圖4 蝦青素對藍光LED誘導的ARPE-19細胞內抗氧化酶活力及MDA含量的影響Fig. 4 Effect of astaxanthin on antioxidant enzyme activities and MDA content in ARPE-19 cells induced by blue light LED

2.5 蝦青素對藍光LED誘導的ARPE-19細胞內HO-1、NQO1、GCLC和GCLM mRNA表達水平的影響

為探究蝦青素對藍光LED誘導的ARPE-19細胞氧化損傷的保護機制，采用實時定量PCR檢測細胞內HO-1、NQO1、GCLC和GCLMmRNA表達水平。如圖5所示，藍光LED輻照處理24 h后，細胞內HO-1、NQO1、GCLC和GCLMmRNA的表達水平均顯著降低（P＜0.05）；然而，蝦青素預處理以濃度依賴的方式提高了HO-1、NQO1、GCLC和GCLMmRNA的表達水平。這些結果表明，蝦青素通過上調ARPE-19細胞中抗氧化和II相解毒基因的表達來發揮其抗氧化作用。

圖5 蝦青素對藍光LED誘導的ARPE-19細胞內抗氧化相關基因表達的作用Fig. 5 Effect of astaxanthin on the expression of antioxidant genes in ARPE-19 cells induced by blue light LED

2.6 蝦青素誘導ARPE-19細胞Nrf2核移位和蛋白表達

Nrf2是氧化應激的關鍵調節因子，它通過進入細胞核與ARE結合，從而促進內源性抗氧化酶和II相解毒酶表達[9]。Western blot分析ARPE-19細胞Nrf2核蛋白的表達結果顯示，與藍光LED組相比，蝦青素處理組Nrf2核蛋白的表達量隨蝦青素濃度的增加而顯著增加（P＜0.05，P＜0.01）（圖6）。蝦青素誘導了Nrf2核移位，可能進而激活ARPE-19細胞中抗氧化酶和II相解毒基因的表達。

圖6 蝦青素誘導ARPE-19細胞Nrf2核移位和蛋白表達情況Fig. 6 Astaxanthin induced Nrf2 nuclear translocation and protein expression in ARPE-19 cells

2.7 分子對接分析結果

分子對接是小分子和蛋白質通過活性中心彼此識別的過程，在此過程中，通常認為小分子與蛋白質活性中心之間的結合能越小，對接后形成的分子系統越穩定，小分子與蛋白質大分子活性中心的結合能力就越強[20]。之前的研究表明，姜黃素小分子可與Keap1蛋白的活性中心結合，并加速Keap1蛋白與Nrf2蛋白的分離[23]。本實驗中，通過分子對接分析蝦青素與Keap1蛋白的結合穩定性，探討其抗氧化作用機制。如圖7和表2所示，蝦青素與2FLU之間的結合能為-305.055 4 kJ/mol，姜黃素與2FLU之間的結合能為-339.531 6 kJ/mol。蝦青素與姜黃素在相同的活性中心對接，并且兩者的對接結果具有相近的分子間能量。以上結果表明，蝦青素和姜黃素可能具有相似的抗氧化作用機制，通過與Keap1蛋白結合，促進Keap1蛋白與Nrf2蛋白分離，這與細胞實驗的結果一致。

圖7 蝦青素和姜黃素與2FLU分子對接結果Fig. 7 Schematic illustration of molecular docking between astaxanthin or curcumin and 2FLU

表2 蝦青素和姜黃素小分子和2FLU蛋白質之間的對接信息Table 2 Information about molecular docking between astaxanthin or curcumin and 2FLU

3 討 論

LED是現代生活中廣泛使用的節能光源，能發出較高水平的短波藍光[1]。而過多的藍光暴露會通過誘導氧化應激損害眼睛中的視網膜色素上皮細胞[3]。蝦青素是一種活性很強的自由基清除劑，其共軛雙鍵和不飽和酮基具有較活潑的電子效應，能夠向自由基提供電子或吸引自由基的不成對電子，阻斷自由基鏈式反應并產生無害的產物[14]，有效淬滅氧化性較強的單線ROS，從而抑制機體的氧化損傷[24]。此外，蝦青素“極性-非極性-極性”的分子結構使其可以精確地穿透細胞膜，抑制磷脂雙分子層的氧化，保護細胞膜結構的完整性[25]。因此，本研究采用ARPE-19細胞評價蝦青素對藍光LED誘導的視網膜損傷的保護作用，并探討其可能的作用機制。

氧化應激與年齡相關性黃斑變性和糖尿病、缺血性視網膜病變的發病機制有關[26-27]。先前的研究已經表明蝦青素在與氧化應激相關的視網膜病變中有潛在益處[28-29]。氧化應激與藍光誘導的視網膜損傷存在很強的相關性[30]。ROS通過對DNA、脂質、蛋白質和碳水化合物的過氧化導致組織損傷[31]。在本研究中，蝦青素的抗氧化作用主要是緩解藍光LED暴露后ROS過量產生導致的細胞損傷。線粒體是能量代謝的主要場所，其產生的能量用來維持細胞的正常生理功能，這種能量以ATP的形式存在[3]。然而，ROS可以通過中斷酶的反應來抑制酶活力，減少ATP的產生，從而導致氧化應激和細胞凋亡[3]。本實驗結果表明，蝦青素具有穩定線粒體膜電位的能力。綜上所述，蝦青素處理可以減少藍光LED誘導的ROS產生，減輕線粒體損傷，抑制細胞凋亡，從而提高細胞存活率。

機體中的氧化還原平衡依賴于抗氧化系統的調節，該系統主要包含內源性抗氧化酶系統和非酶抗氧化系統[32]。藍光LED照射后，產生的過量ROS破環了這種防御機制，并加速氧化應激的發生[33]。SOD、GSH-Px和CAT是內源性抗氧化防御系統的重要酶系，它們可以抑制氧自由基的形成，將體內的過氧化物轉換為毒性較低或者無毒性的物質[32]。在生物體內，脂質可與自由基發生過氧化反應，從而形成MDA，其具有細胞毒性[34]。本實驗結果表明，蝦青素預處理能顯著提高細胞內源性抗氧化酶的活性，降低MDA水平，緩解藍光LED導致的氧化損傷。

Nrf2/ARE通路在細胞抵抗氧化應激中起著重要作用[35-36]。Nrf2是一種與ARE結合并促進II相酶表達的轉錄因子[10]。Nrf2在正常狀態下與Keap1緊密相連，當受到外界刺激時，體內氧化壓力升高時，Keap1會發生構象變化，與Nrf2分離，進而轉運入核，與核內ARE結合，啟動II相解毒基因的轉錄表達，從而起到抗氧化的作用[11]。Cui Gengyuan等研究表明，蝦青素通過激活Nrf2/ARE通路保護小鼠心臟免受赭曲霉毒素A暴露引起的氧化應激和線粒體凋亡[37]。Lai等研究發現，蝦青素通過上調Nrf2介導抗氧化酶的表達減輕高糖誘導視網膜光感受器細胞的氧化損傷[14]。在本研究中，蝦青素可以激活Nrf2/ARE通路，通過誘導Nrf2的核移位（圖6），從而增加了II相解毒基因的表達（圖5），最終對藍光LED誘導的ARPE-19細胞氧化損傷起到顯著的保護作用。

分子對接是小分子和蛋白質通過幾何匹配和能量匹配彼此識別的過程[20]。已有研究表明，蝦青素和姜黃素是兩種還原性較強的物質[23,37]。并且，姜黃素能夠與Keap1蛋白的活性中心結合，促進Keap1蛋白與Nrf2蛋白分離，隨后Nrf2蛋白進入細胞核并激活體內抗氧化活性因子的表達[23]。分子對接結果表明，蝦青素和姜黃素小分子具有相近的結合能量。因此，蝦青素可能以相似的方式通過激活Nrf2信號通路來發揮其對細胞的抗氧化作用。

綜上所述，本實驗結果表明蝦青素可能通過激活Nrf2信號通路，促進抗氧化酶和II相解毒基因的表達，降低細胞內ROS水平，緩解線粒體損傷，最終保護ARPE-19細胞免受藍光LED誘導的氧化應激損傷。

4 結 論

本研究以藍光LED誘導的ARPE-19細胞為氧化應激損傷模型，通過測定細胞活力、細胞毒性、細胞內ROS水平、線粒體膜電位的變化、細胞內源性抗氧化酶、II相解毒基因的轉錄表達水平以及Nrf2核蛋白表達水平，評價蝦青素的保護作用及其機制。結果表明，蝦青素以濃度依賴的方式抑制藍光LED導致的ARPE-19細胞活力降低，緩解細胞毒性，減少細胞內ROS的產生，穩定線粒體膜電位，提高內源性抗氧化酶活力。此外，蝦青素誘導了Nrf2的核轉位，增加了抗氧化酶和II相解毒基因的表達，從而保護ARPE-19細胞免受藍光LED誘導的氧化應激損傷。