甾体皂苷对中性粒细胞脱颗粒的构效关系研究文献综述

 2023-01-13 17:29:15

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

麦冬(Ophiopogonjaponicus(L.f.)Ker-Gawl)为百合科沿阶草属,是常用的滋阴中药。具有养阴润,清心除烦,益胃生津等功效,主要适于阴虚肺燥、胃阴不足、内热扰心之症。经过大量的科学研究,到目前已发现的麦冬的药理作用有:抗心律失常、抗心肌缺血,降血糖、抗疲劳、抗衰老、抗过敏、增强免疫力等功效。近年来国内外学者多麦冬做了大量研究得出麦冬的主要化学成分是黄酮类、皂苷类以及0.085%的挥发油,还含有beta;-谷甾醇(beta;-Sitosterol),豆甾醇(beta;-Stigmasterol)beta;-谷甾醇-3-O-beta;-D葡萄糖苷和龙脑苷等成分。其中皂苷类化学成分目前被认为是麦冬类植物的主要成分,螺旋甾烷型结构是其基本化学结构,已经分离得到的皂苷有45种,其中薯蓣皂苷和鲁斯可皂苷为主要皂苷成分。

薯蓣皂苷元(Diosgenin,DIO)作为一种重要的甾体皂苷元,是生产甾体激素类药物的主要原料,广泛存在于薯蓣科、百合科、豆科等植物中,穿龙薯蓣、山药等薯蓣科植物含量较丰富。有抗肿瘤、抗炎、心血管保护、溶血、祛痰、降血脂等活性显著,具有很高的药用价值,日益引起国内外学者的关注。鲁斯可皂苷元(Ruscogenin,RUS),又名假叶树苷元,最早是从生长在地中海地区的假叶树(ruscusaculeatusL.)中分离得到的一种甾体,具有显著的抗炎、降低毛细血管通透性、调节前列腺功能失调、抑制NO菌和抗弹性蛋白酶等作用。

中性粒细胞(polymorphonuclearneutrophil,PMN)是炎症反应的重要标志。在机体遭受创伤或感染时大量增殖、分化、成熟,并经血流进入组织,在炎症的发生、发展和转化中发挥关键作用。正常情况下,PMN在组织中较为少见,而循环中的PMN亦呈非活化状态。当病原菌侵袭机体时,PMN被激活,激活的PMN通过呼吸爆发和脱颗粒作用,产生大量的氧自由基、蛋白颗粒酶以及细胞因子等炎性介质。这些介质在参与机体免疫反应的同时,如果释放量过多则损害正常的组织和细胞。研究表明,PMN活化、与内皮细胞的黏附、呼吸爆发、释放氧自由基和溶酶体酶是造成组织损伤和多器官功能障碍的重要原因。此外,PMN与内皮细胞(EC)的黏附,还能造成微循环障碍、血管渗出增加、组织水肿,从而影响氧从血红蛋白向组织的扩散,造成组织缺氧而加剧损伤。近年来,国内外有关PMN对机体损伤的机理和防治等研究报道颇多,现将中药及其有效成分提取物在该领域的研究进展综述如下。

证据表明,PTK参与PMN呼吸爆发和脱颗粒的信号转导过程。用fMLP刺激PMN后,PTK活性增强,O2产生增加,PTK抑制剂可阻断这种反应。通过增加质膜上磷酸酪氨酸磷酸酶活性使PTK的失活增加,也能抑制O2的产生。PTK抑制剂genistein可抑制fMLP和血小板活化因子(PAF)诱发的PMN脱颗粒,但不能抑制佛波酯、PMA引起的脱颗粒。fMLP和PAF是细胞膜表面趋化受体激动剂,而佛波酯、PMA则绕开受体环节直接激活胞内PKC。这有两种可能,一是PTK与PKC同时在一条信号途径上参与了PMN脱颗粒信号转导,但PTK位于PKC的上游;二是PTK与PKC分别独立地参与PMN脱颗粒的信号转导。另外,PMN呼吸爆发和脱颗粒对PTK抑制剂的反应上,前者更为敏感,提示激活NADPH氧化酶需要的活化PTK阈值低于激活脱颗粒反应。

触发中性粒细胞脱颗粒和呼吸爆发的过程分为启动和激活。中性粒细胞在最初接触诸如外源性表面活性物、活化的内皮细胞或者脂多糖等刺激后,在大多数促分泌剂的作用下,仅启动过程在血循环内发生,使中性粒细胞滞留在肺微血管内。在诸如感染等次级刺激的作用下它们被活化,随后被募集进入组织内。如果没有受到进一步刺激,这些中性粒细胞又恢复到去启动状态,并返回循环池中呈静止状态。这就可以解释在某些状态下有大量的中性粒细胞在肺内积聚,但未引起明显的肺损伤。虽然这种假设需更进一步的证实,但我们在健康受试者身上发现,单次给予低剂量细菌脂多糖所诱发的中性粒细胞性炎症是短暂的,主要表现为细胞的动员,其分泌脱颗粒性介质的作用并未加强中性粒细胞为体内专职的吞噬细胞,在被激活后,通过脱颗粒过程释放细胞毒性和调节性介质。中性粒细胞拥有大量的颗粒,这些颗粒中大多数为黏附分子、受体和诸如溶菌酶和蛋白酶这类天然抗菌剂的前体物质。这些颗粒对胞内的钙离子浓度的敏感性不同,从而使脱颗粒呈分级模式进行。吞噬作用依赖于多成分的NADPH氧化酶的激活,以产生超氧阴离子和杀菌物质。以往认为在这个过程中释放出的氧自由基对摄入的病原体有直接的毒性作用,但现在发现它的更主要作用在于间接调节吞噬小体内的环境,使之更适于中性蛋白酶消化小泡内容物。当激活的中性粒细胞出现凋亡,即程序性死亡,中性粒细胞性炎症开始消退。凋亡的中性粒细胞被活化的巨噬细胞识别并吞噬,吞噬过程的一种机制是凋亡细胞表面的氧化型磷酸化酰丝胺酸和巨噬细胞表面的B型清道夫受体CD36相互作用,这种吞噬是安全有效清除有可能危害机体的中性粒细胞的基本过程,它标志着炎症开始消退。

多形核白细胞(PMN)是参与炎性反应最常见的细胞,PMN被异物激活后可迅速发生吞噬、脱颗粒和呼吸爆发,胞内颗粒中的酶类进入吞噬溶酶体或者胞吐至胞外发挥生物功能。PMN胞浆中颗粒物有多种,根据颗粒所含特异性标志物,可分为4类:嗜天青颗粒(一级颗粒),主要含有髓过氧化物酶(myelopemxidase,MPO);特异性颗粒(二级颗粒),主要含乳铁蛋白(lactoferrin,LF);白明胶酶颗粒(三级颗粒),主要含有白明胶酶;分泌囊泡,主要含有碱性磷酸酶。PMN脱颗粒的机制非常复杂,不同的刺激物作用途径不同,同一刺激物也可通过不同的途径发挥作用,而且不同途径间相互影响和调控,形成复杂的网络口。本实验研究了甲酰三肽(fMLP)刺激后,PMN内环三磷酸腺苷(cAMP)水平的变化及其对自身刺激的PMN脱颗粒作用的影响,初步阐述了cAMP这一重要信号分子在fMLP刺激的PMN脱颗粒中的反馈抑制作用。

髓过氧化物酶(MPO)是一种血色素蛋白,它存于嗜中性多核细胞的嗜天青颗粒和巨嗜细胞中,其功能为将氯化物和过氧化氢转变为次氯酸盐。炎症状态下,它被放入细胞外液进入循环,因此传统认为是一种杀菌的酶,在人体的天然防御、免疫功能方面起重要作用。此酶参与含低密度脂蛋白的脂类氧化。以邻位二氨基苯胺盐酸盐为底物加过氧化氢可定量血中和组织中的酶活性。MPO能氧化低密度脂蛋白胆固醇(LDLC),从而有利于巨噬细胞摄取LDLC并转变为泡沫细胞;氧化高密度脂蛋白(HDL),使其失去正常的功能;另外,MPO激活金属蛋白酶、使粥样硬化斑块表面不稳定趋于破裂;同时MPO还催化消耗内皮衍生的一氧化氮,从而减少NO的生物利用度损害NO的血管扩张和抗炎功能。关于MPO的测定方法有多种,紫外分光光度比色法、流式细胞仪和免疫组织化学染色法用来检测循环中和组织中多形核细胞的MPO活性,而近期出现的酶联免疫的定量法可测定血液中MPO的浓度。

综上,本课题收集以薯蓣皂苷元与鲁斯可皂苷元的皂苷。拟采用Percoll不连续密度梯度离心法分离纯化小鼠中性粒细胞,以fMLP为刺激剂激发中性粒细胞脱颗粒,采用酶反应比色法检测中性粒细胞颗粒标志物髓过氧化物酶活性,考察不同皂苷对中性粒细胞脱颗粒的构效关系。

参考文献:

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