芒果苷抑制脂多糖诱导慢性炎症的分子机制研究

论文摘要

炎症是最重要的基本病理过程之一,各种炎症性疾病在人类疾病谱中占据极为重要的地位。典型的慢性炎症性疾病,如慢性支气管炎等,时至今日依然是严重困扰极大数量人群的常见疾病。不仅如此,近年来的研究表明,许多原本认为与炎症无关或关系不大的疾病事实上也与炎症密切相关。已有大量的研究证据表明,原发性高血压、冠状动脉粥样硬化性心脏病、代谢综合征、2型糖尿病也是一种慢性炎症过程,并且炎症机制在其众多并发症中持续发挥重要的促进作用。在与心血管疾病、糖尿病一样对预期寿命构成严重威胁的恶性肿瘤的发病机制中,慢性炎症也是一个普遍而重要的因素。革兰阴性菌外膜的脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）是诱发慢性炎症损伤的最主要的病原分子之一,许多疾病与LPS诱导的持续亚临床炎症密切相关。基于与上述研究发现相似的、仍在不断增加的证据,抑制LPS相关慢性炎症可能是阻止许多疾病发生以及治疗众多炎症性疾病的关键,然而现有的药物并不能满足在此领域实施有效药物干预的需求。基于对慢性炎症复杂多样的病理生理机制的理解,从作用温和但药理效应广泛的天然药物中寻找抗炎药物可能是一个合理的选择。芒果叶为漆树科植物芒果Mangifera indica L.的叶,芒果苷（mangiferin）是芒果叶中的主要活性成分,是一种天然多酚类化合物。既往进行的研究表明,芒果苷对实验性急性炎症、实验性慢性增生性炎症、实验性免疫性炎症均具有显著抑制作用,临床用于治疗呼吸道感染性炎症的咳嗽、咳痰、喘息、发热等症状具有显著疗效,并且安全记录良好。虽然芒果苷的具体作用机制目前尚未完全明确,但这些研究证据已经提示芒果苷具备成为有效抑制慢性炎症的药物的潜质。为阐明芒果苷抑制LPS相关慢性炎症的作用机制,本研究采用LPS诱导的慢性炎症大鼠为研究对象,探讨芒果苷对LPS诱导的慢性炎症的抗炎效应及其分子机制。第一部分脂多糖诱导慢性炎症大鼠模型的建立目的:探讨小剂量LPS间断注射建立大鼠慢性炎症模型的可行性。方法:48只SD大鼠随机分为6组,每组8只,分别接受生理盐水与40μg/kg、80μg/kg、120μg/kg、160μg/kg、200μg/kg体重剂量LPS尾静脉注射,每周1次,共4周,第4周末评估各组大鼠慢性炎症反应,确定合适的建模LPS剂量。随后以40只SD大鼠随机分为5组,每组8只,按照确定的LPS剂量尾静脉注射LPS,每周1次,共4周,分别于第1、2、3、4周末评估LPS所致慢性炎症反应。结果:未观察到实验动物死亡。SD大鼠间断尾静脉注射40μg/kg、80μg/kg、120μg/kg、160μg/kg剂量的LPS共4周未能诱导经典的慢性系统性炎症。200μg/kg剂量的LPS间断尾静脉注射4周,可引起外周血白细胞总数与中性粒细胞比例的稳定增加,血清hs-CRP、IL-6、TNF-α持续于较高水平,并导致以炎性细胞浸润、组织瘀血水肿为主要病理表现的组织病理变化。结论:小剂量间断尾静脉注射LPS建立SD大鼠慢性系统性炎症模型是可行的,可供研究LPS相关慢性炎症长期研究观察之用。第二部分芒果苷对脂多糖诱导慢性炎症的抗炎效应目的:探讨芒果苷对LPS诱导慢性炎症的抗炎效应。方法:90只健康雄性SD大鼠随机分为对照（Control）组、模型（Model）组、泼尼松（PNS）5mg.kg-1.d-1组与芒果苷高剂量(MGFH, 200mg.kg-1.d-1)、中剂量(MGFM, 100mg.kg-1.d-1)、低剂量(MGFL, 50mg.kg-1.d-1)组,每组15只,均为灌胃给药。以LPS间断尾静脉注射建立慢性炎症模型。药物干预4周后,取血进行大鼠全血白细胞计数与分类;取血分离血清,ELISA测定hs-CRP、IL-6、TNF-α、sICAM-1;HE染色观察心脏、肝脏、肺脏、肾脏病理形态变化。结果:与Model组比较,MGFH组全血白细胞计数、中性粒细胞比例与血清hs-CRP、IL-6、TNF-α、sICAM-1水平均明显降低（P<0.01）,心脏、肝脏、肺脏、肾脏的慢性炎症性损伤较轻。MGFM组、MGFL组全血白细胞计数、中性粒细胞比例与血清hs-CRP、IL-6、TNF-α、sICAM-1水平与Model组比较差异无统计学意义（P>0.05）,心脏、肝脏、肺脏、肾脏的慢性炎症性损伤仍较明显。结论:芒果苷可有效抑制LPS诱导的慢性系统性炎症,其作用机制可能与其抑制白细胞动员活化、降低炎性细胞因子水平、减轻炎症性组织损伤有关。第三部分芒果苷对脂多糖诱导慢性炎症中环氧合酶/脂氧合酶的双重抑制作用目的:探讨芒果苷对LPS诱导慢性炎症中COX-1、COX-2、5-LOX、12-LOX及其代谢产物的抑制作用。方法:50只SD大鼠随机分为对照（Control）组、模型（Model）组与芒果苷高剂量(MGFH, 200mg.kg-1.d-1)、中剂量(MGFM, 100mg.kg-1.d-1)、低剂量(MGFL, 50mg.kg-1.d-1)组,每组10只,均为灌胃给药。以LPS间断尾静脉注射建立慢性炎症模型。药物干预4周后,取血分离白细胞与血清,ELISA测定白细胞COX-1、COX-2及其代谢产物PG E2、PG F2α以及5-LOX、12-LOX及其代谢产物LT-B4、LT-C4、LT-D4、LT-E4; RT-PCR测定COX-1、COX-2、5-LOX、12-LOX的mRNA表达。结果:与Model组比较,MGFH与MGFM组的白细胞COX-2及其代谢产物PG E2、PG F2α,以及5-LOX、12-LOX及其代谢产物LT-B4、LT-C4、LT-D4、LT-E4,均明显降低（P<0.01或P<0.05）,MGFH组并可见白细胞COX-1水平明显降低（P<0.01）。除LT-D4水平低于Model组外（P<0.05）,MGFL组的白细胞COX-1、COX-2及其代谢产物PG E2、PG F2α,以及5-LOX、12-LOX及其代谢产物LT-B4、LT-C4、LT-E4与Model组比较无统计学差异（P>0.05）。结论:芒果苷对LPS诱导慢性炎症中的COX-1、COX-2与5-LOX、12-LOX存在双重抑制作用,可能是芒果苷抑制LPS相关慢性炎症的作用机制之一。第四部分芒果苷对脂多糖诱导慢性炎症中CD14-TLR4-MAPK细胞信号转导通路基因表达的影响目的:探讨芒果苷对LPS诱导慢性炎症中CD14-TLR4-MAPK细胞信号转导通路主要信号分子基因表达的影响。方法:90只SD大鼠随机分为对照（Control）组、模型（Model）组、泼尼松（PNS）5mg.kg-1.d-1组与芒果苷高剂量(MGFH, 200mg.kg-1.d-1)、中剂量(MGFM, 100mg.kg-1.d-1)、低剂量(MGFL, 50mg.kg-1.d-1)组,每组15只,均为灌胃给药。以LPS间断尾静脉注射建立慢性炎症模型。药物干预4周后,取血分离白细胞,RT-PCR测定CD14、TLR4、MyD88、P38、ERK、JNK、NF-κB的mRNA表达。结果:与Model组比较,MGFH组白细胞CD14、TLR4、MyD88、ERK、JNK、NF-κB的mRNA表达明显较低（P<0.01）,但P38的mRNA表达无明显下调（P>0.05）。MGFM、MGFL组CD14、TLR4、MyD88、P38、ERK、JNK、NF-κB基因的mRNA表达与Model组比较无统计学差异（P>0.05）。结论:芒果苷可有效地下调白细胞CD14、TLR4、MyD88、ERK、JNK、NF-κB的mRNA表达,可能是芒果苷抑制LPS诱导的慢性炎症的作用机制之一。

论文目录

• 主要英文缩略词表
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一部分 脂多糖诱导慢性炎症大鼠模型的建立
• 实验一 诱导大鼠慢性炎症所需间断尾静脉注射脂多糖剂量的确定
• 1 材料及仪器
• 2 实验方法
• 3 实验结果
• 4 讨论
• 参考文献
• 实验二 间断尾静脉注射脂多糖诱导大鼠慢性炎症的时间效应
• 1 材料及仪器
• 2 实验方法
• 3 实验结果
• 4 讨论
• 参考文献
• 第一部分实验小结
• 第一部分研究结论
• 第二部分 芒果苷对脂多糖诱导慢性炎症的抗炎效应
• 1 材料及仪器
• 2 实验方法
• 3 实验结果
• 4 讨论
• 参考文献
• 第二部分实验小结
• 第二部分研究结论
• 第三部分 芒果苷对脂多糖诱导慢性炎症中环氧合酶作用
• 1 材料及仪器
• 2 实验方法
• 3 实验结果
• 4 讨论
• 参考文献
• 第三部分实验小结
• 第三部分研究结论
• 第四部分 芒果苷对脂多糖诱导慢性炎症中CD14-TLR4-MAPK 细胞信号转导通路基因表达的影响
• 1 材料及仪器
• 2 实验方法
• 3 实验结果
• 4 讨论
• 参考文献
• 第四部分实验小结
• 第四部分研究结论
• 结语
• 综述 芒果苷药效学研究回顾
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间发表的论文