穿心莲内酯衍生物ADA对小鼠急性肺损伤的保护作用及抗炎机制研究

来源 :河南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:firemourne
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的急性肺损伤(acute lung injury,ALI)是以严重的低氧血症、气道功能障碍与肺部失控的炎症反应为主要特征的临床危重症。目前主要依靠药物治疗和机械通气,药物治疗以抗炎治疗为主,如临床常用的地塞米松(Dexamethasone,DEX)、布洛芬、阿司匹林,尽管能在一定程度上控制炎症反应,但会引起各种不良的副作用。近年来,小分子天然产物为药物开发提供了大量的可利用资源,具有有效的生物活性。Chen等研究发现,具有抗ALI的天然产物在结构上有一些相似之处,大多含有α,β-不饱和羰基,这表明α,β-不饱和羰基可能是治疗ALI的重要药效基团。穿心莲(Andrographis paniculata(Burm.F.)Nees)为爵床科穿心莲属植物穿心莲的干燥地上部分,具有清热解毒、凉血消肿的功效。现代药理学研究表明,穿心莲具有抗炎、抗癌、抗血栓、抗流感病毒、抗动脉粥样硬化、抗菌、抗疟、肝保护等作用,其主要活性成分是以穿心莲内酯为代表的二萜内酯类成分。穿心莲内酯具有α,β-不饱和羰基结构且抗炎效果良好,体外研究发现,穿心莲内酯能剂量依赖性的抑制脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导的ALI小鼠肺水肿、炎症细胞浸润、髓过氧化物酶(MPO)活性和促炎因子(TNF-α、IL-6和IL-1β)的表达,体内实验对ALI亦具有良好的治疗作用。本课题组前期对穿心莲内酯成酯修饰合成穿心莲内酯衍生物ADA,本实验在前期研究基础上开展ADA对LPS诱导的小鼠急性肺损伤的保护作用研究并探究其抗炎作用机制,为临床治疗ALI提供候选药物。方法与结果1.ADA对LPS诱导的小鼠急性肺损伤的保护作用将70只KM雄鼠随机分为7组,每组10只。分别为对照组,LPS组,地塞米松组(DEX,5 mg/kg),穿心莲内酯组(A,400 mg/kg),ADA低、中、高(100、200、400 mg/kg)组,各给药组连续灌胃7天,1次/天,DEX组第5-7天腹腔注射地塞米松磷酸钠注射液。第7天给药1 h后,对照组腹腔注射0.9%生理盐水,LPS组及各给药组腹腔注射5 mg/kg LPS溶液。24 h后,处死小鼠,收集小鼠血液及组织进行检测。结果显示:(1)与正常组相比,LPS组小鼠体重明显下降(**P<0.01),多数小鼠抱团蜷缩,懒动、精神萎靡、行为能力迟缓,少食;眼睑及眼眶周围存在明显的分泌物,小鼠肛门处多有粪便。各给药组造模前后体重无明显差异;(2)与LPS组相比,ADA给药组能降低小鼠的脾脏指数、肺脏指数和肺湿/干重(W/D),降低小鼠全血白细胞、淋巴细胞、中性粒细胞含量,与A组、DEX组相比,高剂量的ADA处理组对肺脏指数、W/D、炎症细胞的抑制作用强于A和DEX;(3)ELISA法检测血清中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)、白介素-6(IL-6)、单核蛋白趋化蛋白-1(MCP-1)等炎症因子的含量,结果显示,DEX组和A、ADA给药组均能不同程度降低炎症因子的含量,ADA低、中、高给药组抑制作用具有剂量依赖性,与A组、DEX组相比,高剂量的ADA对TNF-α、IL-1β、IL-6的抑制作用强于DEX,但DEX对MCP-1的抑制作用稍强,中、高剂量下ADA对炎症因子的抑制作用均强于A。(4)比色法检测肺组织中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、髓过氧化物酶(MPO)的含量,结果显示,与LPS组相比,ADA组SOD活性升高,MDA水平降低,且均呈现出剂量依赖性,与A组、DEX组相比,ADA高剂量组对MDA的抑制作用强于A组,对SOD的升高作用强于DEX。此外,各给药组均能不同程度的降低小鼠肺组织中MPO的含量,与A组、DEX组相比,中、高剂量的ADA对MPO的抑制作用强于A,与DEX组的作用结果一致。(5)PCR结果表明,与对照组相比,LPS组小鼠肺组织中TNF-α、IL-6的基因表达量显著升高,其扩增倍数分别为26.9倍、12.1倍;与LPS组相比,ADA给药组能剂量依赖性的抑制炎症因子表达量的增加;与A组、DEX组相比,中、高剂量的ADA对ALI小鼠肺组织中TNF-α、IL-6 m RNA的表达量的抑制作用强于A,高剂量的ADA对TNF-α、IL-6 m RNA的表达量的抑制作用强于DEX。(6)HE染色结果显示,LPS组小鼠肺泡结构被破坏,肺泡壁严重水肿,大量炎性细胞浸润,血管充血、出血。DEX组和A组肺泡壁水肿减轻,肺泡腔中渗出物明显减少,ADA组低、中、高给药剂量下,肺组织损伤程度逐渐减轻。综上所述,ADA可以保护脂多糖诱导的小鼠急性肺损伤,且高剂量下ADA的抗炎效果强于穿心莲内酯和DEX。2.ADA对LPS诱导的RAW264.7细胞的保护作用(1)MTT法检测RAW264.7细胞活力,结果显示,A和ADA处理细胞24 h后,在0-5μM浓度范围内无细胞毒性;0-5μM的A、ADA预处理1 h,LPS诱导RAW264.7细胞24 h后,与对照组相比,细胞活力亦无明显影响。(2)Griess法检测NO的分泌水平,结果发现,LPS诱导24 h后NO的含量明显上升(34.92±0.66),且对照组和LPS组相比有极显著性差异(###P<0.001),ADA能剂量依赖性的抑制NO含量,5μM的ADA、A对NO的抑制率分别为46%、12%。(3)ELISA法检测TNF-α、IL-6、前列腺素E2(PGE2)等炎症因子的含量,结果表明,对照组和LPS组相比有极显著性差异(###P<0.001),A和ADA均能剂量依赖性的抑制LPS诱导的TNF-α、IL-6、PGE2增加,且相同剂量下ADA的抑制作用更为显著。(4)DCFH-DA荧光探针检测细胞内活性氧,结果表明,与对照组相比,LPS组的荧光强度明显增强,给药组具有明显的抑制作用。(5)JC-1荧光探针检测线粒体膜电位,结果表明,与对照组相比,LPS组的绿色荧光明显增强,红色荧光相对减弱,merge图中红绿荧光的相对比例明显减小,而给药处理后,A和ADA能抑制绿色荧光,表明A和ADA可以提高炎症状态下线粒体功能。3.ADA的抗炎机制研究(1)Q-PCR法检测TNF-α、IL-6、IL-1β、环氧合酶-2(COX-2)、诱导性一氧化氮合酶(i NOS)等炎症基因的表达量,结果显示,各实验组TNF-α、IL-6、IL-1β、COX-2、i NOS的c DNA有效扩增,扩增产物专一性良好。与对照组相比,LPS组极显著升高TNF-α、IL-6、IL-1β、COX-2、i NOS m RNA表达量(###P<0.001);与LPS组相比,ADA给药组能不同程度的降低TNF-α、IL-6、IL-1β、COX-2、i NOS m RNA表达量,且呈剂量依赖性,A在5μM的给药浓度下对上述炎症因子m RNA表达量均无显著性差异,不具有统计学意义。(2)Western blot法检测ADA对NF-κB、MAPK等通路相关蛋白表达的影响,实验结果表明:(1)LPS诱导24 h后,与对照组相比,LPS组的COX-2和i NOS的蛋白表达量显著增加(###P<0.001,##P<0.01),与LPS组相比,ADA给药组COX-2和i NOS的蛋白表达量剂量依赖性降低,A在5μM的给药浓度下能抑制i NOS的表达(*P<0.05),但对COX-2的表达无显著影响。(2)LPS诱导6 h后,与对照组相比,LPS组p-IκB蛋白极显著增加(###P<0.001),A、ADA能显著性降低蛋白表达,且呈剂量依赖性;IκBα和P65经LPS诱导后表达量明显降低,加药处理后能够提高蛋白表达量,与LPS组相比,ADA高剂量下具有极显著性差异,A与LPS组的差异不显著,不具有统计学意义。此外,LPS加药处理6 h后,LPS组细胞核中P65蛋白表达量明显增加,细胞浆中P65蛋白表达量明显降低,表明在炎症状态下细胞中P65蛋白由细胞浆转移至细胞核中,给药处理后,ADA极显著抑制P65的核移位,呈现出剂量依赖性。(3)LPS诱导RAW264.7细胞1 h后明显提高MAPK信号通路中p-p38、p-ERK、p-JNK等蛋白的表达量,ADA给药组具有不同程度的抑制作用,其中A对p-ERK蛋白的表达量与LPS组相比不具有统计学意义,而ADA可显著性抑制MAPK通路中p-p38、p-ERK、p-JNK等蛋白的表达量且呈剂量依赖性。(3)免疫荧光法检测NF-κB P65核易位,结果表明,与对照组相比,LPS组NF-κB P65的红色荧光明显增强,加药处理后,ADA给药组的NF-κB P65的荧光强度明显减弱,表明ADA可以抑制NF-κB P65核易位。结论ADA能保护LPS诱导的小鼠急性肺损伤,降低小鼠的肺脏指数、脾脏指数,降低小鼠全血白细胞、淋巴细胞、中性粒细胞含量,降低小鼠血清中TNF-α、IL-1β、IL-6、MCP-1的含量,升高ALI小鼠肺组织中SOD,降低MDA、MPO的含量,降低TNF-α、IL-6炎症基因的表达量,减轻炎症反应,起到肺保护作用,且高剂量下ADA的抗炎效果强于A和DEX。ADA能剂量依赖性的抑制RAW264.7细胞中炎症因子的分泌,有效抑制细胞中ROS产生,提高线粒体功能。抑制TNF-α、IL-6、COX-2、i NOS、IL-1β的m RNA表达,下调COX-2、i NOS、p-IκBɑ、p-p38、p-ERK、p-JNK等蛋白表达并抑制NF-κB p65核移位。表明ADA可能通过抑制NF-κB/MAPK信号通路激活发挥抗炎效果。综上所述,穿心莲内酯衍生物ADA通过抑制NF-κB/MAPK信号通路保护LPS诱导的急性肺损伤。
其他文献
随着蛋白质组学的发展,人们逐渐从蛋白质水平上系统、全面地了解疾病的发生、发展、细胞代谢等生物学过程以及药物治疗的生理学过程。血清蛋白质组是蛋白质组的一个重要分支,研究血清蛋白对于疾病的治疗有重要作用。药物进入体内,吸收、分布、代谢和排泄(即ADME)受到药物与血清蛋白结合程度的干扰。因此有效地鉴定和表征药物血清结合蛋白对药物的作用机理及药理学特性的研究意义深远。目前,药物血清蛋白的研究主要以纳米材
学位
实验目的:雌激素在体内有着重要的生理作用,雌激素水平紊乱将导致多种疾病的发生,磺酸基转移酶(Sulfotransferases,SULTs)介导的磺酸化代谢(SULT代谢)是机体清除雌激素的重要途径,因此明确影响雌激素SULT代谢的关键因素十分必要。酚性物质广泛存在于各种中药,具有多种药理活性,极具药物开发价值,因此探究其体内作用机制具有重要意义。本课题组及其他学者前期研究表明以芒柄花素(Form
学位
报纸
铂类抗癌药物因其抗癌谱广,疗效显著而被临床广泛使用。然而,在临床应用过程中发现铂类药物严重的毒副作用及耐药问题很大程度上限制了其在临床应用。为克服铂类药物存在的缺陷并提高铂类药物的疗效,大量新型铂类配合物被设计合成。除与顺铂类似的Pt(Ⅱ)配合物外,近年来作为前药的Pt(Ⅳ)配合物也被广泛研究。目前,已经合成多种Pt(Ⅳ)候选药物,旨在提高铂类药物的抑癌效力并且改善铂类药物的耐药性。本课题组长期致
学位
实验背景:食管癌(Esophageal cancer,EC)是指由于食管上皮细胞出现了不正常的增生所产生的消化道恶性疾病。2020年有54.4万左右的EC患者死亡,在全部癌症中,EC的死亡率居第6位。对比于欧洲发达国家,EC在发展中国家存在更高的发病率和死亡率,特别是中国,EC的新发和死亡病例都达到了全球第一。食管鳞癌(Esophageal squamous cell carcinoma,ESCC
学位
甲状腺癌是头颈部和内分泌系统中最常见的恶性肿瘤,发病率逐年急剧增加,并且预计该疾病将成为全球第四大癌症类型。目前,甲状腺癌的治疗方法多种多样,包括手术、放疗、化疗等,但这些治疗方法仍存在术后并发症、耐药性、疗效差或副作用严重等局限性。此外,普通的抗癌药物由于水溶性差、生物利用度低以及无靶向性等缺点,从而无法达到有效的抗肿瘤作用。因此,开发安全有效的药物和新的治疗策略是非常必要的。硫化氢(H2S)目
学位
众所周知,美国浪漫主义经典作家霍桑不像其他超验时代的思想家那样持激进的观点,没有积极宣扬自立、独立等思想。霍桑着墨于集体和社会对人的影响,呼吁个人应融入集体,并通过与集体意愿保持一致对社会负起责任。即使霍桑对清教主义严格的戒律、缺乏情感考量的惩戒持批判态度,但当个人自由和清教基本规范背道而驰时,霍桑总是让后者发出威严之声,前者遭遇坎坷挫折。《红字》的女主人公海斯特就是因为追求爱情自由而犯下通奸罪,
期刊
目前,慢性疼痛仍然困扰着人民的生活,深入研究寻找具有新的镇痛靶点的止痛药迫在眉睫。瞬时受体电位香草酸亚型1(transient receptor potential vanilloid 1,TRPV1),是一种对钙离子具有高度通透性的非选择性阳离子通道,其能被多种不同类型的刺激激活(如辣椒素、毒害热和低p H值等)。TRPV1已经被证实参与疼痛的产生,被认为是一个高效的镇痛靶点。对于TRPV1的研
学位
以女性主义为视角,对美国浪漫主义小说家纳撒尼尔·霍桑的作品《红字》中女主人公海斯特的女性主义意识进行了剖析。结果发现,海斯特的女性主义意识主要体现在她对婚姻和清教社会的反抗以及她的独立人格上。而霍桑对海斯特形象的塑造一方面是通过描写其在反抗过程中体现出来的独立、坚韧的性格,另一方面是通过塑造丁梅斯代尔、齐林沃斯等虚伪懦弱的男性形象,以此来反衬海斯特的女性主义意识。希望研究结果能够为更好地探析女性意
期刊
慢性阻塞性肺病(COPD)和肺癌的患病率和致死率逐年攀升,带来了巨大的经济负担。流行病学研究表明慢阻肺是发展为肺癌的潜在危险因素,50-70%的肺癌患者患有慢性阻塞性肺病。吸烟是这两种疾病的共同病因,长期暴露在香烟烟雾中会导致气道发生病理改变。越来越多的证据表明上皮-间充质转化(EMT)和Th1/Th2细胞失衡等生物学过程是慢阻肺和肺癌病理生理的共同特征。因此抑制甚至逆转EMT过程和维持免疫功能(
学位