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银屑病(Psoriasis)是一种常见的以红斑、鳞屑为临床表现的慢性炎症性皮肤疾病,其病理特征主要表现为表皮角质形成细胞异常增殖、真皮浅层炎性细胞浸润以及新生血管形成。此病顽固难治,易复发,给患者的身心带来巨大伤害。然而,当前的银屑病治疗药物如糖皮质激素、阿维A、甲氨蝶呤(Methotrexate,MTX)等,虽在一定程度上缓解了症状,但却引起极大的副作用,如皮肤萎缩、激素紊乱以及免疫抑制等,从而限制了这些药物的长期使用。因此,迫切需要开发和挖掘新的银屑病治疗药物。
鸦胆子苦醇(Brusatol,BR)是苦木科(Familiy:Simaroubaceae)植物鸦胆子果实中分离出的一种天然活性化合物,近年来在肿瘤相关研究领域中表现出良好的抑癌潜力,能够有效抑制肿瘤细胞的生长和增殖,并且呈现出良好的抗炎作用。那么,与肿瘤在病理上具有相似之处(细胞过度增殖、炎性浸润)的银屑病,BR能否对其起作用呢?目前尚未见相关报告。对此,本文通过建立(i)肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)诱导的人永生化角质形成细胞(Human immortalized keratinocyte,HaCaT)炎症模型以及(ii)咪喹莫特(Imiquimod,IMQ)诱导的银屑病样小鼠动物模型,围绕抗增殖和抗炎角度出发,从体内外探讨了BR对银屑病样模型的作用效果,并阐明了相关的作用机制,以期为银屑病治疗方案提供新的参考依据。其主要研究内容和结果如下:
①BR对TNF-α诱导的HaCaT细胞增殖的影响
建立TNF-α诱导的HaCaT细胞炎症模型,并通过MTS法检测该模型下BR对HaCaT细胞增殖的影响。结果显示TNF-α能够促进HaCaT细胞的增殖,而BR以剂量依赖性方式抑制了TNF-α引起的促增殖作用。为明确相关的作用机制,采用流式细胞术检测该模型下BR对HaCaT细胞周期的影响,结果显示TNF-α显著加速了HaCaT细胞从G1期向S期的转换,而BR可显著抑制G1/S期的转换过程。进一步采用Western blot检测BR对增殖相关蛋白Cornulin(CRNN)、周期相关蛋白CyclinD1以及Akt信号通路的影响。结果显示BR预处理能够明显抑制TNF-α诱导的CRNN以及CyclinD1的表达,并且抑制Akt的磷酸化水平。以上结果表明BR通过介导细胞周期停滞抑制细胞增殖。
②BR对TNF-α诱导的HaCaT细胞炎性反应的影响
通过实时荧光定量聚合酶链式反应(Quantitative real time polymerase chain reaction,qRT-PCR)检测BR对TNF-α诱导下HaCaT细胞分泌炎性介质的影响。其结果表明TNF-α的刺激极大促进了白介素-6(Interleukin-6,IL-6)、IL-8、IL-1α、IL-1β、TNF-α以及细胞间粘附因子-1(Intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1)的表达,而BR预处理可显著抑制这些炎性介质的产生。此外,通过免疫荧光(Immunofluorescence,IF)及Western blot检测BR对TNF-α诱导下核因子-κB(Nuclear factor kappa-B,NF-κB)信号通路的影响。其结果表明:在静息状态下,NF-κB p65主要存在于细胞浆中,在细胞核中的表达甚微。当HaCaT细胞暴露于TNF-α的刺激时,NF-κB p65明显从细胞浆向细胞核转移,使其在细胞核中的表达显著升高。然而,BR预处理可有效抑制NF-κB p65的核转移,同时缓解TNF-α诱导的IκBα的降解并抑制细胞质中IκBα的磷酸化。以上结果表明BR通过抑制NF-κB信号通路的活化发挥抗炎作用。
③BR对IMQ诱导的银屑病样小鼠动物模型的改善作用
本文进一步考察了BR对银屑病样小鼠动物模型的作用效果。随机将35只BALB/c雌性小鼠分成5组(n=7):Control组、IMQ组、MTX组、L-BR组、H-BR组。然后通过银屑病皮损面积和严重性指数(Psoriasis area and severity index,PASI)评分、苏木素-伊红(Hematoxylin-eosin,HE)染色、免疫组化(Immunohistochemistry,IHC)以及酶联免疫吸附测定法(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)评估了BR对IMQ诱导的银屑病样小鼠模型的作用效果。其结果表明:1)BR明显改善IMQ诱导的银屑病样小鼠皮损程度,其中包括红斑、鳞屑及浸润。与IMQ组相比,L-BR组及H-BR组的PASI评分明显降低(P<0.001);2)BR显著抑制IMQ引起的角化过度伴角化不全、血管扩张现象,并且极大降低了表皮厚度及耳层厚度(P<0.01);3)BR能够缓解IMQ导致的脾肿大现象,并且降低皮损组织中CD3的表达,表明BR能够显著抑制T淋巴细胞的浸润;4)BR有效减弱了小鼠脾淋巴细胞分泌干扰素-γ(Interferon-γ,IFN-γ)和IL-17的水平(P<0.01),进而抑制了一系列炎性反应的发生。
综上所述,本文分别从细胞水平和动物水平上探讨了BR对银屑病样模型的作用效果,并在一定程度上阐明了相关的作用机制。这一研究有望为当前银屑病治疗策略提供新的研究视角与思路,同时为银屑病治疗药物的开发提供理论依据。
鸦胆子苦醇(Brusatol,BR)是苦木科(Familiy:Simaroubaceae)植物鸦胆子果实中分离出的一种天然活性化合物,近年来在肿瘤相关研究领域中表现出良好的抑癌潜力,能够有效抑制肿瘤细胞的生长和增殖,并且呈现出良好的抗炎作用。那么,与肿瘤在病理上具有相似之处(细胞过度增殖、炎性浸润)的银屑病,BR能否对其起作用呢?目前尚未见相关报告。对此,本文通过建立(i)肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)诱导的人永生化角质形成细胞(Human immortalized keratinocyte,HaCaT)炎症模型以及(ii)咪喹莫特(Imiquimod,IMQ)诱导的银屑病样小鼠动物模型,围绕抗增殖和抗炎角度出发,从体内外探讨了BR对银屑病样模型的作用效果,并阐明了相关的作用机制,以期为银屑病治疗方案提供新的参考依据。其主要研究内容和结果如下:
①BR对TNF-α诱导的HaCaT细胞增殖的影响
建立TNF-α诱导的HaCaT细胞炎症模型,并通过MTS法检测该模型下BR对HaCaT细胞增殖的影响。结果显示TNF-α能够促进HaCaT细胞的增殖,而BR以剂量依赖性方式抑制了TNF-α引起的促增殖作用。为明确相关的作用机制,采用流式细胞术检测该模型下BR对HaCaT细胞周期的影响,结果显示TNF-α显著加速了HaCaT细胞从G1期向S期的转换,而BR可显著抑制G1/S期的转换过程。进一步采用Western blot检测BR对增殖相关蛋白Cornulin(CRNN)、周期相关蛋白CyclinD1以及Akt信号通路的影响。结果显示BR预处理能够明显抑制TNF-α诱导的CRNN以及CyclinD1的表达,并且抑制Akt的磷酸化水平。以上结果表明BR通过介导细胞周期停滞抑制细胞增殖。
②BR对TNF-α诱导的HaCaT细胞炎性反应的影响
通过实时荧光定量聚合酶链式反应(Quantitative real time polymerase chain reaction,qRT-PCR)检测BR对TNF-α诱导下HaCaT细胞分泌炎性介质的影响。其结果表明TNF-α的刺激极大促进了白介素-6(Interleukin-6,IL-6)、IL-8、IL-1α、IL-1β、TNF-α以及细胞间粘附因子-1(Intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1)的表达,而BR预处理可显著抑制这些炎性介质的产生。此外,通过免疫荧光(Immunofluorescence,IF)及Western blot检测BR对TNF-α诱导下核因子-κB(Nuclear factor kappa-B,NF-κB)信号通路的影响。其结果表明:在静息状态下,NF-κB p65主要存在于细胞浆中,在细胞核中的表达甚微。当HaCaT细胞暴露于TNF-α的刺激时,NF-κB p65明显从细胞浆向细胞核转移,使其在细胞核中的表达显著升高。然而,BR预处理可有效抑制NF-κB p65的核转移,同时缓解TNF-α诱导的IκBα的降解并抑制细胞质中IκBα的磷酸化。以上结果表明BR通过抑制NF-κB信号通路的活化发挥抗炎作用。
③BR对IMQ诱导的银屑病样小鼠动物模型的改善作用
本文进一步考察了BR对银屑病样小鼠动物模型的作用效果。随机将35只BALB/c雌性小鼠分成5组(n=7):Control组、IMQ组、MTX组、L-BR组、H-BR组。然后通过银屑病皮损面积和严重性指数(Psoriasis area and severity index,PASI)评分、苏木素-伊红(Hematoxylin-eosin,HE)染色、免疫组化(Immunohistochemistry,IHC)以及酶联免疫吸附测定法(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)评估了BR对IMQ诱导的银屑病样小鼠模型的作用效果。其结果表明:1)BR明显改善IMQ诱导的银屑病样小鼠皮损程度,其中包括红斑、鳞屑及浸润。与IMQ组相比,L-BR组及H-BR组的PASI评分明显降低(P<0.001);2)BR显著抑制IMQ引起的角化过度伴角化不全、血管扩张现象,并且极大降低了表皮厚度及耳层厚度(P<0.01);3)BR能够缓解IMQ导致的脾肿大现象,并且降低皮损组织中CD3的表达,表明BR能够显著抑制T淋巴细胞的浸润;4)BR有效减弱了小鼠脾淋巴细胞分泌干扰素-γ(Interferon-γ,IFN-γ)和IL-17的水平(P<0.01),进而抑制了一系列炎性反应的发生。
综上所述,本文分别从细胞水平和动物水平上探讨了BR对银屑病样模型的作用效果,并在一定程度上阐明了相关的作用机制。这一研究有望为当前银屑病治疗策略提供新的研究视角与思路,同时为银屑病治疗药物的开发提供理论依据。