阿胶通过抵抗免疫细胞凋亡起到免疫保护的作用

发布时间：2020-11-22 05:30

　　 阿胶是一味传统中药,在中国具有2000多年食用历史。阿胶一直被公认为治病圣药,曾被李时珍记入本草纲目誉为补血圣药。阿胶主要由黑驴皮熬制而成,它的基本成分为胶原蛋白的降解产物。阿胶止血补血促进造血的功能已被广泛接受。然而,阿胶对细胞,动物模型,人体免疫系统的药理学机制没有被报道过。我们都知道,在正常生理条件下,体内细胞凋亡及细胞再生处于平衡状态,然而当细胞凋亡出现异常时,疾病就会伴随发生。目前无论是细胞凋亡或是氧化应激在临床很多重大疾病的发生发展中扮演着极为重要的角色。例如败血症,它是由细菌等多种病原微生物感染引起的多器官功能性障碍疾病。目前临床上对败血症的治疗主要依赖抗生素及其他辅助治疗措施,而这些手段往往因抗药性和抗生素毒性及疾病复杂性等不能发挥很好的治疗效果。败血症患者的免疫系统易发生氧化应激和细胞凋亡;因此,本课题主要研究阿胶是否可以促进细胞培养物,小鼠败血症模型及人外周血单核细胞中氧化应激的抗性,进而将阿胶用于临床常见病的治疗。首先,我们发现阿胶对体外培养的RAW264.7细胞无毒副作用;在无血清饥饿处理条件下,阿胶能促进体外培养细胞的分裂繁殖能力。其次,在氧化应激压力下,阿胶对RAW264.7细胞具有抗凋亡作用。为证明阿胶保护作用的普遍性,选择其他免疫细胞和非免疫细胞进行实验,我们发现阿胶这种保护作用具有免疫细胞特异性。蛋白水平的检测结果表明阿胶能显著降低Caspase-3和PARP1(Cas3的底物)等凋亡蛋白的表达量。此外,阿胶不仅能降低细胞内ROS的水平同时也能改善线粒体膜功能。在百草枯诱导果蝇氧化应激模型中,我们再次证明了阿胶的直接抗氧化应激作用。在体内为进一步验证阿胶的抗凋亡作用,我们通过腹腔注射LPS建立小鼠败血症模型。通过DNA ladder实验和TUNEL染色我们发现阿胶能显著降低败血症小鼠免疫器官(胸腺和脾脏)细胞凋亡的数量。通过对血清中炎症因子的ELISA检测表明,在败血症早期阿胶能显著提高抗炎性细胞因子IL-10的水平,使败血症小鼠积极抵抗炎症反应进一步降低促炎性细胞因子IL-1β;IL-6;TNF-α;HMGB1的水平,从而提高败血症小鼠的幸存率。最后,由于双氧水刺激会造成人免疫细胞快速死亡,所以采用Etoposide、Staurosporine、LPSplusNigericin进行凋亡的诱导进而检测阿胶对人免疫细胞(THP1cell和PBMCcell)的保护作用。通过Caspase3/7活性检测,ATP检测及凋亡蛋白PARP1的断裂情况检测,我们发现阿胶对人免疫细胞仍然具有抗凋亡的作用效果,且这种保护作用不随凋亡诱导剂的变化而改变。败血症引起的细胞凋亡会通过不同方式影响宿主的免疫功能,例如免疫器官和免疫细胞的凋亡、免疫抑制、细胞因子大量表达等。此外,氧化应激诱导的免疫细胞凋亡在衰老及辐射损伤诱导疾病的发生发展中扮演着重要作用。因此,阿胶作为一种免疫保护剂有望成为能应用于临床的抗凋亡药物,进而治疗多种由细胞凋亡和氧化应激引起的疾病。
【学位单位】：北京协和医学院
【学位级别】：博士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R285.5
【部分图文】：

伴随着细胞程序性死亡的发生［２０－２３］。对于高等脊椎动物胚胎发育过程中，指间适??量的细胞凋亡扮演着十分重要的作用。此过程的细胞凋亡可以将手指彼此分开进而??增加手的灵便性和抓握能力（图１．３Ａ）。当生物体在发育过程中为去除不再需要的??组织细胞时，也会对正常细胞进行可控的程序性死亡过程［２４］。如蝌蚪尾巴变态发??育过程；哺乳类雄性动物乳房器官的发育；果蝇发育过程中唾液腺的消失等（图??１．３Ｂ）。多细胞生物在生长发育过程中往往会产生过多的细胞，山十机体内细胞再??生和死亡处于平衡状态，所以当细胞生产过量时就会发生细胞程序性死亡［２５］（阉??１．３Ｃｈ然而此过程一旦发生异常可能伴随着肿瘤的发生，所以机体进行止常的细??胞程序性死亡是必要。当生物体受到外界不良环境的影响时，如辐射、紫外线、致??癌致畸等有害物质刺激时就会对受损细胞启动程序性死亡。除此以外，Ａ机体受到??细菌等多种病原微生物的感染时，免疫系统就会对病原微生物进行杵噬和清楚，Ａ??些免疫细胞存在过度免疫时机体也会对这部分细胞进行程序性死亡伯兮的激活。??这是竹椎动物对自身免疫调控的一种重要保护措施。??细胞死亡在疾病发生发展中的作用??机体内细胞死亡和细胞再生维持着动态平衡

图１．４细胞不同的死亡方式（Ｈｏｔｃｈｋｉｓｓ?ａｎｄ?Ｓｔｒａｓｓｅｒ，２００９）??Ｆｉｇ?１．４?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃｅｌｌ?ｄｅａｔｈ?ｍｅｔｈｏｄｓ．?（Ｈｏｔｃｈｋｉｓｓ?ａｎｄ?Ｓｔｒａｓｓｅｒ，２００９）??随后细胞核膜下的核纤层逐渐分解，核内染色质固缩成不均一的点状结构（图１．４），??其主要原因是核酸内切酶切断了核小体间连接的ＤＮＡ，最终产生寡聚核小体片段，??其片段大小为１２０？１８０ｂｐ。ＤＮＡｌａｄｄｅｒ检测时条带呈梯状分布。随着细胞核的改变，??相邻细胞间连接复合体消失；但此时，细胞膜的形状仍保持完整，但细胞器（如高??尔基体，内质网）出现泡状结构与细胞膜融合并形成凋亡小体，其次核被膜也会膨??大等［３３，?３６］；形成的凋亡小体以出泡的形式离开正在死亡的细胞。凋亡小体很快就??会被周围邻近的巨噬细胞和间质细胞吞噬，而不会引起周围组织的炎症反应。细胞??发生凋亡时其自身的生化反应也会发生改变。首先是钙离子和蛋白激酶的改变：细??１４??

Ｃａｓｐａｓｅ－８单体以活性较弱的酶原形式存在，当被Ｆａｓ受体胞浆内侧的ＦＡＤＤ死亡??结构域招募后，在胞浆局部达到一定的浓度后诱导自身激活从而激活细胞凋亡转导??通路。此外，ＦＡＤＤ也能通过Ｃａｓｐａｓｅ－８直接活化Ｃａｓｐａｓｅ－３?（图１．７）。??内源性凋亡途径：也称为线粒体途径或应激性凋亡途径，该途径是通过激活??１６??
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本文编号：2894203