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西洋参多肽的分离鉴定及对小鼠创伤性皮肤损伤的改善作用探讨

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  • 日期:2024-07-20
  • 来源:上海论文网

药学论文哪里有?笔者研究发现,PGP通过对NF-κB通路中因子的调控,进而产生抗炎作用。进一步发现,PGP可以抑制INOS,COX-2的表达,从而影响MMP9,VEGFA因子的表达,产生调节血管生成的作用。

第一章 PGP的提取分离和体外抗炎、抗氧化活性筛选

1.2 西洋参中多糖类成分研究进展

一直以来植物中的生物活性大分子相对较少受到关注。然而,近些年来越来越多的研究发现植物多糖在人类细胞功能和代谢中发挥巨大作用。因此,西洋参多糖也逐步出现在大众视野中。西洋参多糖常用的提取方法包括水提醇沉法,酸碱提取法等[31]。为了鉴定西洋参多糖的表征,各种鉴定技术和方法层出不穷。例如可通过紫外-可见光谱、高效凝胶过滤色谱(HPGFC)等对西洋参多糖的均一性和结构特征进行研究[32]。研究学者也应用连续气相色谱-质谱联用技术从指纹图谱中鉴定出西洋参多糖的表征[33]。有研究总结部分西洋参多糖提取,纯化和结构分析的方法,并比较了西洋参多糖与其他同属植物的多糖在不同方面的异同[34]。其中,有学者采用两相水体系(DESs-环氧乙烷-环氧丙烷(EOPO)和盐溶液交换(EOPO-盐溶液)对多糖进行纯化。并采用蒽酮-硫酸法和高效液相色谱法对多糖和人参皂苷的含量进行分析[35]。

西洋参多糖与人参皂苷一样具有免疫调节特性[36],同时可抑制炎症反应[37]。除此之外,西洋参多糖还具有一定抗氧化,降血糖等作用。有研究着眼于西洋参的中性多糖,探究出新型中性多糖的结构表征和抗炎作用[38]。另外的研究开发了一种从NA人参合成人参多糖纳米颗粒(NP)以增强其免疫刺激的新方法,该方法使用微流体装置制备人参多糖纳米颗粒,具有易于制造、简单和快速且低成本的工艺的优点[39]。除此之外,有学者从西洋参根中分离出碱提取多糖(AEP),并通过凝胶过滤柱层析纯化出两种成分AE-1和AEP-2。抗氧化剂测定表明,AEP和AEP-2以剂量依赖的方式表现出显著的抗氧化活性。AEP-2还通过增加NO、TNF-α和IL-6的产生而表现出巨噬细胞活化活性[40]。

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第二章 PGP对小鼠皮肤损伤的修复作用与机制

2.4 讨论

皮肤是人体调节热稳定性,感知外部刺激的重要防御屏障[117]。皮肤创伤是指由于撕裂、割伤或挫伤等外力作用,皮肤组织出现离断或缺损的现象。修复皮肤创伤,再建皮肤屏障的过程叫做创面愈合。当伤口愈合缓慢,变成慢性过程,便导致原来的组织结构被破坏,并使内稳态的紊乱[118]。同时引起一系列并发症如感染、过度炎症、水泡、溃疡、肥厚性疤痕和瘢痕疙瘩,疼痛,瘙痒,角化过度[119]等等。这会导致皮肤脆弱,显著降低了受创伤者的生活质量。

西洋参(Panacis Quinquefolii Radix)具有多种药理活性,被广泛用于功能性食品、药品、化妆品和营养品中。目前研究发现,西洋参中的人参皂苷类,多糖类成分均对皮肤病有改善和治疗作用。例如人参皂苷Rb1由于胶原合成的增加和/或抑制真皮成纤维细胞中金属蛋白酶的表达和抑制表皮增生,对慢性UVB暴露诱导的皮肤光老化起保护作用[120]。同时可通过调节创面组织中PDGFR-β信号通路显著促进二级烧伤皮肤的创面愈合[121]。通过整理对PGP的研究,我们发现了其抗氧化,抗炎的活性[49]。因此我们推测,PGP可能对皮肤损伤具有一定的修复作用。在小鼠体内损伤模型中,我们通过病理学观察到PGP可以通过改善小鼠皮肤损伤产生的病理现象而促进伤口愈合。进一步对氧化因子和炎症因子的检测发现了PGP对氧化应激和炎症反应的抑制作用。该结果与我们推测相符。

第三章 PGP对H2O2诱导HUVECs和HACAT细胞损伤的保护作用

3.2 实验方法

3.2.1细胞复苏和培养

实验选从液氮中取出HUVECs和HACAT细胞株,37℃水浴锅下微微加热至未完全融化时立即进行操作。冻存管内加入培养基,轻轻吹打后吸入离心管中。离心机设定为1200 rpm,5 min。HACAT细胞中加入1 mL 1640培养基,吹打后移入培养瓶,并再加入3.5 mL 培养基和0.5 mL 特级血清。HUVECs细胞中加入1 mL 高糖培养基,吹打后移入培养瓶,并再加入3.5 mL 培养基和0.5 mL 优级血清。日常培养在37 ℃ ,5% CO2 的细胞培养箱中,显微镜观测细胞生长形态。

3.2.2实验设计和处理

3.2.2.1 过氧化氢溶液(H2O2)造模剂量摸索

将培养瓶中的培养基和血清混合液倒出,用PBS溶液清洗。加入胰酶进行消化,将消化下来的细胞进行离心,离心机设定为1200 rpm,5 min。将5×107·L-1浓度的HACAT和HUVECs细胞悬液接种到96孔板中。

待细胞贴壁后,将过氧化氢溶液与DMEM培养基混合,并以9:1比例添加相应血清。对于HUVEC细胞模型,我们最终设定过氧化氢浓度为0.16 mM,0.31 mM,0.625 mM,1.25 mM,2.5 mM,5 mM,10 mM,每孔体积为200μL。在HACAT细胞模型中,过氧化氢浓度为20 μM,40 μM,60 μM,80 μM,100 μM,120 μM,140 μM,160 μM,180 μM,每孔体积为200 μL。培养3 h后(根据我们实验室前期工作经验所定),每孔添加20 μL MTT工作液,再孵育3 h。最后添加DMSO溶液,并在490 nm酶标仪下测定,计算细胞增殖率。

3.3实验结果

3.3.1 造模剂量和给药剂量确定

为了研究PGP对HUVECs与HACAT细胞活力的影响,我们分别对两种细胞进行 MTT检测。我们首先将不同浓度的PGP(1.0625 ~ 400μM)作用于两种细胞上24 h,结果如图3.1。我们发现在HUVECs细胞模型中(图3.1A),小于100 μM的浓度下,细胞活力不受影响。然而当在200 μM时,细胞活力降低,并且具有显著性(p < 0.05,p < 0.01)。而在HACAT细胞中(图3.1B),细胞活力未受到PGP的影响。

H2O2对两种细胞的刺激作用结果如图3.2显示,随着H2O2浓度的增加,HUVECs与HACAT细胞活力均呈现依赖性降低。在3.2A中,我们发现对于HUVECs细胞来说,当H2O2浓度达到0.625 mM 时,细胞活力降低到79.48 ± 1.25%,而在1.25 mM 时,细胞活力达到70.85 ± 2.13%。因此我们认为H2O2浓度在0.625 mM 左右时,细胞活力降低到一个中度水平,可选用该剂量作为HUVECs模型的造模剂量。在图3.2B中所示的HACAT细胞模型中,我们观察到H2O2浓度达到60 μM时,细胞活力可降低到73.58 ± 2.31%,该细胞活力即为我们想要的造模剂量。 

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结论

1. 通过响应面法对PGP提取过程中酶解的时间,酶解的温度,复合酶的组成比例进行优化,结果发现,PGP提取最佳工艺条件:酶解时间为5h,酶解温度40.49℃,肽酶所占比例为51.23%。进一步,对PGP进行分离纯化,并对获取的活性组分进行活性鉴定,结果显示,F2组分提取率较高,透明质酸酶抑制率为71.27%,DPPH自由基清除率也高达57.25%,综合活性较好。我们对F2进行分子量和序列的测定,结果显示,F2组分蛋白分子量分布在764-2390Da之间。在对序列的分析中,Score≥20的序列有79种。

2. 建立小鼠皮肤损伤模型,结果显示,PGP可明显促进小鼠的伤口愈合进程,降低炎症因子的产生,减少皮下组织坏死,改善纤维细胞的排列,促进结缔组织生成。另外,PGP可显著增加MDA活力,并降低SOD,GSH-Px因子表达,改善皮肤中氧化应激反应。进一步研究发现,PGP可以降低TNF-α和IL-1β水平,初步揭示了它的抗炎活性。在对机制的探究中,我们发现PGP可以通过PI3K/AKT途径,减少皮肤细胞凋亡。同时,通过抑制NF-κB的磷酸化,降低INOS,COX-2蛋白表达,抑制炎症反应的发生。值得一提的是,PGP进一步抑制MMP9,VEGFA蛋白的表达,从而调控皮肤组织血管生成进程,影响皮肤伤口的愈合。

参考文献(略)

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