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研究背景:红芪是豆科植物多序岩黄芪的干燥根,有野生和栽培品种,主产于甘肃。在红芪所含的多种活性物质研究中,红芪多糖的抗衰老作用的深入研究为我们应对中国老龄化带来的挑战打开了一扇窗。在中医众多延缓衰老方中,补中益气汤以黄芪为君药,重在补益中气,调节机体的后天之本,而红芪和黄芪都具有“补气升阳、固表止汗……”等多方面功效。红芪主销广东、福建等地并出口,常被认为是黄芪的优质品种。本论文希望通过研究红芪/黄芪为君药的补中益气汤对免疫衰老的免疫调节作用差异;通过对红芪中具有抗衰老作用的红芪多糖对免疫衰老的影响研究,为合理开发甘肃道地药材红芪以及红芪的临床科学使用提供依据。目的:比较红芪/黄芪为君药的补中益气汤对SAMP8小鼠免疫功能的调节作用,寻找红芪调节免疫功能的作用机制。研究红芪提取物红芪多糖-3(Hedysari polysaccharide 3,HPS-3)对SAMP8小鼠免疫功能的调节机制,为红芪的合理使用提供理论依据。方法:1.以等量红芪替代补中益气汤中的君药黄芪,分别制备红芪补中益气汤和黄芪补中益气汤。取10只昆明小鼠做为青龄模型组,40只SAMP8小鼠随机分成衰老模型组、胸腺肽阳性对照组、红补组、黄补组。各组连续灌胃给药14d后,HE染色观察小鼠脾脏结构变化;ELISA检测小鼠血清中细胞因子的含量;流式细胞术检测T淋巴细胞亚群的变化;实时荧光定量PCR检测脾淋巴细胞中p38MAPK mRNA的表达;Western Blot检测脾淋巴细胞中p38MAPK蛋白表达;免疫组化法检测小鼠脾脏组织p38MAPK蛋白表达。2.制备昆明小鼠脾淋巴细胞悬液,经不同浓度HPS-3干预72h后,MTT法测定HPS-3对小鼠脾淋巴细胞增殖作用的最佳给药浓度。在此基础上,ELISA检测淋巴细胞培养上清中细胞因子的变化;流式细胞术检测T淋巴细胞亚群的变化;透射电镜观察脾淋巴细胞超微结构的改变。3.制备SAMP8小鼠脾淋巴细胞悬液,经HPS-3干预72h后,提取出淋巴细胞中的总蛋白,Label free无标记定量质谱方法采集蛋白质质谱数据,经DAVID生物信息数据库分析,GO注释,KEGG Pathway通路分析,STRING平台,Reactome Pathways通路分析,查找差异蛋白可能参与的生物信号通路,分析差异蛋白的相互作用网络。Western Blot验证质谱分析结果的准确性。结果:1.与青龄模型组相比,衰老模型组小鼠的脾脏白髓占比减少,红髓与白髓之间的界限模糊;血清中IL-2、IFN-γ、TNF-α的含量低于青龄模型组(P<0.05);脾脏T淋巴细胞中CD4~+T淋巴细胞亚群比例升高,CD8~+T淋巴细胞亚群比例降低,CD28~+T淋巴细胞亚群比例降低,CD28~+CD152~+T淋巴细胞亚群比例升高(P<0.05);p38MAPK mRNA和蛋白的表达量下调(P<0.05)。与衰老模型组比较,红补组和黄补组的SAMP8小鼠脾脏结构改善,白髓占比增加;血清中IL-2、IFN-γ、TNF-α的含量均增高(P<0.05),且红补组血清中IL-2含量高于黄补组(P<0.05)。红补组和黄补组的脾脏T淋巴细胞中CD8~+T淋巴细胞亚群比例均升高(P<0.05),CD4~+T淋巴细胞亚群比例均降低,CD28~+T淋巴细胞亚群比例均升高,CD28~+CD152~+T淋巴细胞亚群比例均降低(P<0.05);红补组与黄补组均能上调p38MAPK mRNA和蛋白的表达,且红补组脾脏的p38MAPK mRNA的表达高于黄补组(P<0.05)。2.不同浓度的HPS-3与小鼠脾淋巴细胞共培养72 h,计算RGR,确定了100μg/mL是HPS-3促进小鼠脾淋巴细胞增殖的最佳实验浓度。与空白对照组比较,HPS-3和ConA干预的小鼠脾淋巴细胞培养上清中IL-4降低(P<0.05);IL-2、IFN-γ、TNF-α都升高(P<0.05);CD3~+T淋巴细胞亚群含量升高(P<0.05);CD3~+CD8~+T淋巴细胞亚群的比例增加(P<0.05);经HPS-3和ConA干预的脾淋巴细胞内呈现有更多的细胞器,淋巴细胞结构更加清晰,线粒体数量增加,线粒体嵴结构清晰。HPS-3组与ConA组比较,HPS-3组中IFN-γ、TNF-α的含量升高(P<0.05);HPS-3组的CD3~+CD8~+T淋巴细胞亚群含量高于ConA组(P<0.05)。3.Label free无标记定量质谱检测结果显示,经HPS-3培养72h后,SAMP8小鼠的脾淋巴细胞中有194个蛋白丰度呈现显著变化(CON组和HPS组的表达量差异比率R值1.5倍以上:R值<0.7或>1.5,且P<0.05视为差异蛋白),其中有172个蛋白显著上调,22个蛋白显著下调。DAVID生物信息数据库分析,GO注释和KEGG通路富集结果显示,这些差异蛋白被富集到12条主要通路,主要与淋巴细胞的泛素-蛋白酶体途径、代谢途径等相关。对差异蛋白间的相互作用结果分析显示HPS-3能上调“泛素-蛋白酶体途径”活性;能上调NF-kappa B信号通路活性。结论:1.红芪补中益气汤和黄芪补中益气汤都能够改善由衰老导致的免疫功能失衡问题,并且红芪补中益气汤升高SAMP8小鼠血清中IL-2、IFN-γ含量,上调p38MAPK mRNA表达量高黄芪补中益气汤。2.HPS-3能够促进小鼠脾淋巴细胞增殖,使Th1细胞因子IL-2、IFN-γ和TNF-α增加,Th2细胞因子IL-4减少,CD3~+T和CD3~+CD8~+T淋巴细胞比例升高,淋巴细胞内细胞器增多。HPS-3能够促进细胞免疫应答。3.HPS-3能够上调SAMP8小鼠脾淋巴细胞中的“泛素-蛋白酶体”活性,上调NF-kappa B信号通路活性,促进细胞增殖与分化。