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气候变化对植物资源的分布，特别是对野生物种的分布有着至关重要的影响。在未来100年气温持续上升的背景下，全球的植物在数量和分布上将发生变化。姜属植物是我国重要的作物资源，其根茎广泛应用于医药和食品领域，具有重要的经济价值。然而，目前关于姜属植物的研究大部分都集中在药理活性方面，很少涉及到其种质资源的系统研究。考虑到姜属植物的应用价值，同时我国姜属植物大部分种均为野生，我们对我国姜属植物的潜在适生区进行了系统的研究，并根据预测的结果选择阳荷进行抗炎活性研究。本课题的主要研究内容和结果如下：
1、我们通过网络收集到了全球当前和未来的气候数据包，以及我国967个姜属植物的电子标本信息，然后使用DIVA-GIS对姜属植物的生态地理分布和丰富度进行分析，以及使用MaxEnt模型预测姜属植物当前和将来的潜在分布。结果表明，姜属植物广泛地分布在我国28个省，其中在广西，广东和云南的丰富度最高。根据MaxEnt模型预测结果，最干月降水量(BIO14)，最暖季降水量(BIO18)和最冷月最低温度(BIO6)是影响五种选定姜属物种分布的最重要生物气候变量。在未来的气候变化情况下，我国姜的潜在适生区面积将增加2.85%，然而阳荷、红球姜、珊瑚姜和蘘荷的潜在适生区将显著减少，分别为18.04%、17.87%、12.40%和9.46%。
2、收集我国不同产地的阳荷花苞，烘干粉碎后采用水蒸气蒸馏法提取挥发油，通过GC-MS对其化学成分进行分析，并用PAST软件对不同产地阳荷挥发油进行主成分分析和层级聚类分析。在体外用LPS诱导RAW264.7细胞建立炎症模型，通过MTT法检测不同产地阳荷挥发油的细胞毒性，并筛选出合理的给药剂量进行NO测试，再利用灰色关联分析研究阳荷挥发油的谱效关系。结果表明，从植物化学分类上，七个产地的阳荷可分为三类。不同产地阳荷挥发油的成分和含量存在差异，且细胞毒性也不同，但共有化学成分有16个。灰色关联分析表明，β-Phellandrene、β-Caryophyllene和α-Humulene对阳荷挥发油发挥抑制NO作用的贡献最大。来自湖南怀化(F2)、湖南张家界(F4)和湖北恩施(F5)的阳荷挥发油对NO的抑制效果最佳。进一步的实验研究表明，这三种阳荷挥发油可以有效抑制LPS诱导RAW264.7细胞中促炎介质(ROS、TNF-α、IL-6和PGE2)的产生。WesternBlot结果表明，F2、F4和F5挥发油可以抑制iNOS和COX-2的蛋白表达水平。同时，也可以减少NF-κBp65的核移位，并下调p38、JNK和ERK1/2的磷酸化水平。在体内建立了TPA诱导的小鼠耳肿胀炎症模型，通过测定耳重变化、耳水肿程度和免疫细胞数量变化，来评价阳荷挥发油的体内抗炎活性。结果表明，F2、F4和F5挥发油可以有效减轻TPA诱导的小鼠耳朵肿胀程度，并且可以减少局部免疫细胞浸润。
综上所述，气候变化将会使我国部分姜属植物未来的潜在适生区面积减少，所以我们应该并采取措施来保护这些宝贵的作物资源。对于阳荷这个物种，本研究首次发现其挥发油在体内体外均具有抗炎活性，并验证其可以通过影响NF-κB和MAPKs信号通路来抑制炎症，这说明阳荷具有丰富的药理活性。鉴于阳荷是姜属植物中未来分布面积减少最大的物种，且其在食用和药用方面具有有效的应用，所以我们应该重点关注这个野生物种，加强对阳荷的保护，为其提供更好的生存环境。
1、我们通过网络收集到了全球当前和未来的气候数据包，以及我国967个姜属植物的电子标本信息，然后使用DIVA-GIS对姜属植物的生态地理分布和丰富度进行分析，以及使用MaxEnt模型预测姜属植物当前和将来的潜在分布。结果表明，姜属植物广泛地分布在我国28个省，其中在广西，广东和云南的丰富度最高。根据MaxEnt模型预测结果，最干月降水量(BIO14)，最暖季降水量(BIO18)和最冷月最低温度(BIO6)是影响五种选定姜属物种分布的最重要生物气候变量。在未来的气候变化情况下，我国姜的潜在适生区面积将增加2.85%，然而阳荷、红球姜、珊瑚姜和蘘荷的潜在适生区将显著减少，分别为18.04%、17.87%、12.40%和9.46%。
2、收集我国不同产地的阳荷花苞，烘干粉碎后采用水蒸气蒸馏法提取挥发油，通过GC-MS对其化学成分进行分析，并用PAST软件对不同产地阳荷挥发油进行主成分分析和层级聚类分析。在体外用LPS诱导RAW264.7细胞建立炎症模型，通过MTT法检测不同产地阳荷挥发油的细胞毒性，并筛选出合理的给药剂量进行NO测试，再利用灰色关联分析研究阳荷挥发油的谱效关系。结果表明，从植物化学分类上，七个产地的阳荷可分为三类。不同产地阳荷挥发油的成分和含量存在差异，且细胞毒性也不同，但共有化学成分有16个。灰色关联分析表明，β-Phellandrene、β-Caryophyllene和α-Humulene对阳荷挥发油发挥抑制NO作用的贡献最大。来自湖南怀化(F2)、湖南张家界(F4)和湖北恩施(F5)的阳荷挥发油对NO的抑制效果最佳。进一步的实验研究表明，这三种阳荷挥发油可以有效抑制LPS诱导RAW264.7细胞中促炎介质(ROS、TNF-α、IL-6和PGE2)的产生。WesternBlot结果表明，F2、F4和F5挥发油可以抑制iNOS和COX-2的蛋白表达水平。同时，也可以减少NF-κBp65的核移位，并下调p38、JNK和ERK1/2的磷酸化水平。在体内建立了TPA诱导的小鼠耳肿胀炎症模型，通过测定耳重变化、耳水肿程度和免疫细胞数量变化，来评价阳荷挥发油的体内抗炎活性。结果表明，F2、F4和F5挥发油可以有效减轻TPA诱导的小鼠耳朵肿胀程度，并且可以减少局部免疫细胞浸润。
综上所述，气候变化将会使我国部分姜属植物未来的潜在适生区面积减少，所以我们应该并采取措施来保护这些宝贵的作物资源。对于阳荷这个物种，本研究首次发现其挥发油在体内体外均具有抗炎活性，并验证其可以通过影响NF-κB和MAPKs信号通路来抑制炎症，这说明阳荷具有丰富的药理活性。鉴于阳荷是姜属植物中未来分布面积减少最大的物种，且其在食用和药用方面具有有效的应用，所以我们应该重点关注这个野生物种，加强对阳荷的保护，为其提供更好的生存环境。