该成果以“Immunoregulatory polysaccharides from Apocynum venetum L. flowers stimulate phagocytosis and cytokine expression via activating the NF-κB/MAPK signaling pathways in RAW264.7 cells” 为题发表于Food Science and Human Wellness杂志(即时IF:7.93)。
Introduction
罗布麻(Apocynum venetum L.)是夹竹桃科罗布麻属野生亚灌木。罗布麻花美丽、芳香,花期较长。研究表明罗布麻具有抗高血压、抗氧化、强心、保肝、降脂、抗焦虑和抗抑郁的作用。这些活性多与罗布麻植物中存在的黄酮类化合物有关,而罗布麻中多糖化合物的研究较少。课题组前期从罗布麻花中提取分离纯化了2种新的多糖,分别命名为Vp2a-II和Vp3。本研究通过预实验发现这两种多糖具有促进巨噬细胞RAW264.7释放NO的作用,因此本文以罗布麻花多糖Vp2a-II和Vp3为研究对象,探究其对RAW264.7细胞的免疫调节作用。
Results and Discussion
罗布麻花多糖免疫调节作用检测
图1 Vp2a-II和Vp3对NO释放量和iNOS mRNA的表达水平影响
NO作为免疫系统中最重要的炎症介质之一,可以通过杀灭病原微生物和肿瘤细胞来发挥免疫功能。在正常生理情况下,细胞的iNOS几乎不表达,当巨噬细胞受到细胞因子或LPS的诱导而激活时,细胞内的iNOS表达增加引起NO合成增多。如图1,Vp2a-II和Vp3均可通过激活iNOS的表达,促进细胞分泌NO,且Vp3对NO的调节作用强于多糖Vp2a-II。
罗布麻花多糖免疫调节机制探究
图2 Vp2a-II和Vp3对细胞内NF-κB表达的影响
NF-κB作为巨噬细胞调节免疫应答的一个主要的转录因子,在巨噬细胞中的存在形式主要是p65和p50异源二聚体。在正常细胞中,NF-κB通常与NF-κB抑制剂(IκB)结合存在于细胞质中。当巨噬细胞被激活,不同的上游信号传导途径聚集激活NF-κB抑制剂激酶(IKK)复合物。继而IKK复合物磷酸化I-κB,导致NF-κB从细胞质中释放并转移到细胞核中,激活特定的靶基因。本文通过检测NF-κB p65的表达发现Vp2a-II和Vp3能促进NF-κB从细胞质向细胞核的转移。同时通过NF-κB抑制剂(PDTC)的应用进一步验证了这一结果(如图2)。
MAPK家族包含3种主要的激酶,包括细胞外信号调节激酶(ERK 1/2)、c-Jun氨基末端激酶(JNK)和p38 MAPK。AP-1是MAPK的下游转录因子,其主要形式为Fos/Jun杂二聚体,AP-1通过调节相关基因的表达来发挥免疫调节作用。同上运用Western blot法检测Vp2a-II和Vp3对细胞内MAPK表达的影响。发现Vp2a-II和Vp3均能上调RAW264.7细胞MAPK蛋白磷酸化水平,但Vp3对p38蛋白的增强作用不明显。使用MAPK信号通路抑制剂PD98059(ERK抑制剂)、SP600125(SAPK/JNK抑制剂)和SB203580(p38抑制剂)预处理细胞,得到同样结果(如图3)。
图3 应用MAPK抑制剂后Vp2a-II和Vp3对蛋白表达的影响
Conclusion
罗布麻花多糖Vp2a-II和Vp3通过对巨噬细胞免疫信号通路的调控而发挥免疫调节作用。罗布麻花多糖Vp2a-II和Vp3通过激活巨噬细胞免疫调节NF-κB和MAPK信号通路,进而促进相关蛋白mRNA的表达,促进促炎性细胞因子和NO的分泌。
图4 罗布麻花多糖激活巨噬细胞的信号通路图
中心对罗布麻花多糖性质相关研究
1. L.L. Wang, X.F. Zhang, Y.Y. Niu, et al., Anticoagulant activity of two novel polysaccharides from flowers of Apocynum venetum L, Int J B Macromol. 124 (2019) 1230-1237. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2018.12.015.