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本文主要研究了虫草素对脂多糖(LPS)诱导小鼠巨噬细胞RAW264.7一氧化氮(NO)分泌的影响,并从细胞信号通路的角度探讨其作用机制。本研究的结果将为虫草素药用功效的作用机制研究及调控巨噬细胞NO分泌的机理模型构建提供理论基础和依据,具体研究方法和结果如下: 1.使用含有虫草素的培养基培养小鼠巨噬细胞RAW264.7,并使用MTT法检测细胞存活率。结果表明,虫草素在0-32μg/ml的浓度范围内作用细胞24h,当虫草素浓度大于16μg/ml时,对RAW264.7细胞的增殖产生极显著的抑制作用。 2.以1μg/ml、2μg/ml、4μg/ml和8μg/ml虫草素分别与1μg/ml LPS同时作用RAW264.7细胞24h,通过检测细胞培养上清液中NO的含量探索虫草素对LPS诱导巨噬细胞分泌NO的影响。结果显示,各浓度虫草素均能极显著抑制LPS诱导RAW264.7细胞分泌NO,但是随着虫草素作用浓度的增加,抑制NO分泌的作用减弱。 3.4μg/ml虫草素与1μg/ml LPS同时作用RAW264.7细胞24h,通过检测细胞培养上清液中NO的含量,探究虫草素对LPS诱导RAW264.7细胞分泌NO随时间变化的影响。从NO分泌随时间变化曲线可以看出,LPS单独作用RAW264.7细胞24h,12h后NO的生成量基本趋于稳定,后续研究选取12h作为LPS刺激RAW264.7的时间;虫草素与LPS同时作用RAW264.7细胞24h,虫草素对LPS诱导NO分泌的抑制效果随时间增加有所减弱。 4.不同浓度虫草素预作用RAW264.7细胞24h,再经1μg/ml LPS作用12h,通过检测细胞培养上清液中NO的含量,探究虫草素预作用浓度对LPS诱导RAW264.7细胞分泌NO的影响。1μg/ml、2μg/ml、4μg//ml和8μg/ml虫草素均能极显著抑制LPS诱导的RAW264.7细胞NO的分泌,但均极显著高于未加虫草素以及LPS作用的细胞。选取4μg/ml探究虫草素预作用时间对LPS诱导RAW264.7细胞分泌NO的影响。 5.经4μg/ml虫草素预作用RAW264.7细胞不同时间再经LPS作用12h,通过检测细胞培养上清液中NO的含量研究虫草素预作用时间对LPS诱导RAW264.7细胞分泌NO的影响。结果显示,经4μg/ml虫草素预作用6h的RAW264.7细胞,LPS诱导NO的分泌量极显著低于只加LPS刺激的细胞,预作用12h,虫草素对LPS诱导RAW264.7细胞NO分泌无显著抑制作用,但随预作用时间的增加,虫草素对LPS诱导的NO分泌的抑制作用减弱。 6.使用ELISA技术检测虫草素作用的RAW264.7细胞内多种信号分子的表达量,研究虫草素抑制LPS诱导巨噬细胞分泌NO的信号机制。研究结果显示: 2μg/ml和4μg/ml虫草素预作用RAW264.7细胞6h,iNOS表达量极显著降低了66.5%和75.3%,HO-1表达量极显著增加了54.83%和83.10%,能够完全抑制LPS诱导的RAW264.7细胞中诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)表达、有效消除LPS对血红素氧合酶-1(HO-1)表达的抑制。4μg/ml虫草素能完全抑制LPS对RAW264.7细胞内NF-κB与DNA结合的诱导作用,NF-κB p65的表达量极显著降低了51.5%。使用2.5μg/ml原卟啉钠阻断RAW264.7细胞中HO-1,iNOS重新表达,NF-κB与DNA的结合活性也有所增加,虫草素对LPS诱导NO分泌的抑制作用明显减弱。由此说明,HO-1介导了虫草素对LPS诱导NO分泌的抑制作用。 2μg/ml虫草素能极显著降低Toll样受体4(TLR4)和κB抑制蛋白激酶(IKK)的表达、MAPK p38的磷酸化,对NF-κB诱导激酶(NIK)的表达、c-jun N末端激酶(JNK)和胞外信号调节蛋白激酶(ERK1/2)的磷酸化没有极显著影响;4μg/ml虫草素能极显著抑制LPS诱导的TLR4、IKK和NIK的表达,MAPK p38、JNK、ERK1/2的磷酸化;虫草素预作用对LPS诱导的MAPK信号通路中MKK4的磷酸化没有显著影响。 总结以上研究结果,虫草素可能是主要是通过拮抗LPS激活TLR4,进一步将信号转导进入细胞,抑制LPS诱导RAW264.7细胞中促炎症介质和细胞因子的生成,影响LPS对HO-1信号通路的抑制、MAPK以及NF-κB经典信号通路的激活,进而调控下游iNOS的表达,最终实现对NO分泌的抑制,浓度差异也会影响虫草素对NO分泌相关信号通路的作用效果。