黑老虎中的三种木脂素类化合物的抗炎活性及机制研究

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[目的]小胶质细胞是中枢神经系统内的固有免疫细胞,在中枢神经系统的发育以及神经保护过程中起重要的作用,但长期或过度的激活会开启炎症相关信号通路,合成和释放大量的促炎因子和神经毒素等最终导致神经元的损伤和凋亡。由于小胶质细胞介导的这种慢性炎症是许多中枢神经退行性疾病发病的重要机制,因此,有效的抑制小胶质细胞异常激活是许多中枢神经退行性疾病防治的重要靶点之一。从天然中草药中寻找具有治疗这些疾病的活性化合物也是该领域中的一个重要研究方向。meso-dihydroguaiaretic acid,schiarisanrin A,heteroclitin D是我们从黑老虎的根中分离提取的三种具有抑制一氧化氮产生的木脂素类化合物。本文研究meso-dihydroguaiaretic acid,schiarisanrin A,heteroclitin D对小胶质细胞激活时产生的炎症相关分子的的抑制作用与相关机制,并进一步阐明其对小胶质细胞介导的神经元损伤的保护作用。  [方法]通过LPS诱导小胶质细胞激活来建立神经炎症的细胞模型。在该模型上处理三种木脂素类化合物meso-dihydroguaiaretic acid,schiarisanrin A,heteroclitin D来观察这三种化合物在小胶质细胞模型上的抗炎作用与机制。用ELISA法检测三个化合物对小胶质细胞激活时释放的炎性细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6的表达,用Griss法检测一氧化氮(NO),用免疫印迹法(western blotting)检测诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、环氧合酶2(COX-2)的表达,以及NF-κB、AKT等炎症相关信号通路的影响;用DPPH法检测这三种化合物在体外清除自由基的活性;用免疫印迹法检测这三个化合物对小胶质细胞内抗氧化蛋白血红素加氧酶1(HO1)表达的影响;用明胶酶谱法检测这三个化合物对小胶质细胞分泌的基质金属蛋白酶9(MMP9)的影响。用LPS激活小胶质细胞的条件培养液损伤神经元,用MTT法观察这三个化合物对炎症介导的神经元损伤的保护作用。用分子对接,模拟这三种化合物对炎症相关酶MMP9,COX-2,iNOS的作用。  [结果]meso-dihydroguaiaretic acid,schiarisanrin A,heteroclitin D能显著地抑制小胶质细胞中LPS诱导表达的iNOS,进而抑制NO的产生,可以显著抑制COX-2的表达,也可以显著地抑制炎性细胞因子(TNF-α、IL-1β和IL-6)的表达。这三个化合物能抑制I-κB的降解、NF-κB的磷酸化与入核,以及抑制Akt的磷酸化,同时还能诱导表达HO-1,同时对MMP9的活性也有显著的抑制作用。在条件培养液的实验中,meso-dihydroguaiaretic acid,schiarisanrin A,heteroclitin D通过抑制小胶质细胞释放炎症相关分子来保护小胶质细胞介导的神经元损伤。  [结论]meso-dihydroguaiaretic acid,schiarisanrin A,heteroclitin D对LPS诱导的小胶质细胞过度激活所导致的炎症反应和神经元损伤有明显地抑制和保护作用,这种抑制作用通过抑制NF-κB和Akt信号通路以及诱导HO-1来实现的。因此,meso-dihydroguaiaretic acid,schiarisanrin A,heteroclitin D可能会成为治疗神经退行性疾病和神经炎症的先导化合物。
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