大黄酸和大黄素调控巨噬细胞抗肝纤维化机制研究

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目的:  基于前期茵陈蒿汤及组分抗大鼠肝纤维化的基因网络药学研究发现茵陈蒿汤及其组分可以调控免疫、抑制炎症和肝纤维化,且与巨噬细胞的活化相关,并发现主要的活性成分是大黄酸和大黄素。本研究将主要探讨大黄酸和大黄素调控巨噬细胞抑制肝纤维化的作用机制。  方法:  (1)采用100ng/ml LPS激活RAW264.7巨噬细胞1小时后分别加入不同浓度大黄酸和大黄素进行干预,2小时后提取细胞RNA,通过PCR方法检测TNF-α、IL-1β和PDGF-β mRNA的差异表达来筛选有效浓度。  (2)体外通过检测TNF-α、IL-1β、TGF-β、iNOS、ARG、MMP9、MMP12、MMP13、IL-10、IL-6、IL-23、CCL2、CCL5、CCR1、CCR5和CX3CR1 mRNA等相关效应指标探讨大黄酸对LPS活化的RAW264.7巨噬细胞的调控作用。  (3)用大黄酸分别干预CCl4小鼠肝纤维化模型和DMN大鼠肝纤维化模型,通过H&E染色,天狼星红染色和胶原半定量等评价疗效。  (4)研究大黄酸对LPS活化的RAW264.7巨噬细胞的调控机制进行相关通路指标的检测:①NF-κB通路:TLR2、TLR4、MYD88、IRAK2、NF-KB、MNK1和EIF4E mRNA等;②Notch通路:Notch-1、Notch-4、JAG-1、JAG-2、Dll-1和Dll-4 mRNA等;③JNK通路:JNK1、JNK2、JPPARδ和AMPK mRNA等;④AKT通路:AKT1、AKT2和C/EBPβ mRNA等;⑤JAK通路:JAK1、JAK2、JAK3和TYK2 mRNA等;⑥STAT/SOCS/IRF系统:STAT1、STAT2、STAT3、STAT5、STAT6、SOCS1、SOCS2、SOCS3、IRF3、IFR4、IRF5和IRF8 mRNA等。  (5)通过检测相关效应分子和通路节点分子的基因表达水平研究大黄素对LPS活化的RAW264.7巨噬细胞的效应调控作用和调控机制。  结果:  (1)不同浓度的大黄酸可以剂量依赖性地降低TNF-α和PDGF-β mRNA的表达;不同浓度的大黄素可以剂量依赖性地降低TNF-α、IL-1β和PDGF-β mRNA的表达。  (2)大黄酸可以显著地抑制DMN大鼠肝纤维化模型和CCl4小鼠肝纤维化模型中肝脏的炎症和纤维化程度。  (3)与模型组相比,大黄酸可以降低TNF-α、PDGF-β和IL-6 mRNA的表达,升高IL-10、IL-23、ARG、MMP9、MMP12、MMP13、CCL2、CCL5、CCR1和CCR5 mRNA的表达,对CX3CR1 mRNA的表达无影响。  (4)与模型组相比,大黄酸可以①下调NF-κB通路中TLR2和IRAK2 mRNA的表达;②上调Notch通路中Dll-1、Dll-4、JAG-1和JAG-2 mRNA的表达;③下调JNK通路中JNK1和AMPK的表达,上调JNK2 mRNA的表达;④下调AKT通路中AKT1 mRNA的表达,升高C/EBPβ mRNA的表达;⑤进一步升高JAK通路中JAK2 mRNA的表达和下调JAK3 mRNA的表达,并升高TYK2 mRNA的表达;⑥下调STAT/SOCS/IRF系统中STAT3、IRF5和IRF8 mRNA的表达,上调SOCS2和STAT2 mRNA的表达。  (5)与模型组相比,大黄素可以降低TNF-α、IL-1β、PDGF-β、iNOS、IL-6、MMP-12和TGF-β mRNA的表达,升高IL-10、IL-23、ARG、MMP9、MMP13、CCL2、CCL5和CCR5 mRNA的表达。  (6)与模型组相比,大黄素可以①下调NF-κB通路中TLR2、MYD88和NF-κB mRNA的表达,上调IRAK2和MNK1 mRNA的表达;②下调Notch通路中Notch-1 mRNA的表达,升高Notch-4、Jag-1、Dll-1和Dll-4 mRNA的表达;③下调JNK通路中JNK1 mRNA的表达,上调JNK2 mRNA的表达;④下调AKT通路中AKT1 mRNA的表达;⑤进一步升高JAK通路中JAK2 mRNA的表达;⑥下调STAT/SOCS/IRF系统中STAT1、STAT2、STAT3、STAT5、SOCS3、IRF3、IFR4、IRF5和IRF8mRNA的表达,上调SOCS1和SOCS2 mRNA的表达。  结论:  (1)大黄酸和大黄素可以调控LPS诱导的RAW264.7巨噬细胞的炎性活化。  (2)大黄酸抑制DMN诱导的大鼠和CCl4诱导的小鼠肝纤维化模型的炎症和肝纤维化。  (3)大黄酸可能通过影响Notch通路、JNK通路、AKT通路和JAK通路等多种信号转导通路以及STAT/SOCS/IRF系统中相关基因的表达调控巨噬细胞的活化和功能。  (4)大黄素可能通过影响NF-κB通路、Notch通路、JNK通路、AKT通路和JAK通路等多种信号转导通路以及STAT/SOCS/IRF系统中相关基因的表达调控巨噬细胞的活化和功能。
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