文献类型：科技成果

中文题名：黄芪总皂苷在脂多糖导致神经细胞损伤中的抗炎作用和DNA保护作用

完成人：李海龙[1];王瑛[1];谢守嫔[1];顾静[1];田一虹[1];陈熙[1];

第一作者：李海龙

完成机构：[1]甘肃中医药大学;

第一机构：甘肃中医药大学

年份：2024

语种：中文

中文关键词：黄芪总皂苷;中药;阿尔茨海默病

摘要：①课题来源与背景：课题来源：甘肃省教育厅。研究背景：阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)是最常见的痴呆类型，其临床特征主要为进行性记忆、认知功能丧失。典型的脑病理特征是大量老年斑、神经元纤维缠结形成以及神经元丢失。其有关的发病机制如胆碱能损伤假说、免疫异常学说、tau蛋白过度磷酸化假说、A?-淀粉样肽级联假说、金属离子假说、自由基损伤学说和基因变异假说等被广泛接受。随着人口老龄化逐年加重，痴呆症的人数增多，医疗负担加重。根据有关统计，全球痴呆症的医疗成本已经达到818亿美元，寻找到有效的防治手段是极其必要的。炎症是许多类型的神经系统疾病，如多发性硬化、帕金森氏症、阿尔茨海默病、脑缺血和外伤性脑损伤，它是导致神经退化性的因素之一。脑内的免疫细胞是小胶质细胞和星形胶质细胞，它们是定居在脑实质内的固有免疫细胞在正常情况下，小胶质细胞和星形胶质细胞处于不活动状态，具有维持中枢神经系统正常组织稳态的作用。近年来，小胶质细胞释放促炎细胞因子，包括IL-1β、IL-6、TNF-α的生成在神经退行性疾病中的作用已经得到广泛的重视。研究表明，在脑内存在大量炎症特性，如炎性细胞因子及趋化因子的增加、损伤部位活化的小胶质细胞的积聚等。黄芪总皂苷(astragaloside)是中药黄芪的提取物之一，黄芪总皂苷具有显著的抗氧化损伤的药理作用，有报道指出，黄芪总皂苷通过上调Bcl-2、Hsp-70及下调Bax、Caspase-3的表达来实现对心肌细胞具有良好的抗氧化保护作用，黄芪总皂苷和三七总皂苷对脑缺血再灌注导致的脑组织水肿、脑血管的通透性和脂质过氧化反应有抑制作用，提高SOD活力、CAT活力可能是其重要的作用机制。然而，黄芪总皂苷在保护神经细胞损伤中的作用和机制却少见报道。②研究目的与意义：该研究拟通过脂多糖刺激细胞建立体外神经细胞炎症微环境细胞模型，并应用黄芪总皂苷进行干预后，采用免疫荧光双标技术和ELISA方法检测相关细胞内外炎性细胞因子TNF-α和IL-1β的表达变化，探讨在诱导细胞激活释放炎性细胞因子中的抑制作用，并采用Griess法检测NO的浓度，以RT-PCR法或western blot法检测炎症基因iNOS、COX-2、TLR4的mRNA和蛋白表达，DNA损伤修复相关基因Ercc2、Xrcc2、Xrcc4mRNA和蛋白表达，分析和探讨黄芪总皂甙在脂多糖导致的神经细胞损伤中抗炎作用和DNA保护作用。③主要论点与论据：该项目已经完成研究。研究表明LPS可诱导PC12细胞损伤，降低细胞活性，抑制PC12细胞增殖，通过COX-2、IL-1β、TNF-α、NOS等促炎介质表达诱导细胞炎症，同时胞内DNA损伤修复程序被激活，DNA损伤修复相关基因RCC2、ERCC2、XRCC4显著上调。黄芪甲苷通过下调促炎介质表达抑制LPS对PC12细胞损伤，发挥神经保护作用。于此同时，DNA损伤修复相关基因XRCC2、ERCC2、XRCC4随之下调。因此，黄芪甲苷可通过下调模型组TNF-α、IL-1β、TLR4、 NOS、COX2及XRCC2、XRCC4、ERCC2的表达发挥神经细胞保护作用。取得的结果符合预期。④创见与创新：LPS可诱导PC12细胞损伤，降低细胞活性，抑制PC12细胞增殖，通过COX-2、IL-1β、TNF-α、NOS等促炎介质表达诱导细胞炎症，同时胞内DNA损伤修复程序被激活，DNA损伤修复相关基因RCC2、ERCC2、XRCC4显著上调。黄芪甲苷通过下调促炎介质表达抑制LPS对PC12细胞损伤，发挥神经保护作用。于此同时，DNA损伤修复相关基因XRCC2、ERCC2、XRCC4随之下调，黄芪甲苷与DNA损伤修复相关基因RCC2、ERCC2、XRCC4的关系仍需要进一步研究。⑤社会经济效益，存在的问题：神经炎症是大脑或脊髓内的炎症反应，由细胞因子、趋化因子、活性氧和次级信使的产生所介导。神经炎症已知在神经退行性疾病(阿尔治海默病、帕金森病等)、抑郁等精神疾病进展中发挥重要作用，同时与神经系统疾病相关的行为改变、记忆减退、认知功能下降具有紧密的关联性，中枢神经系统疾病严重影响人类健康及生活质量，给社会和医疗卫生系统带来了严重的经济负担。黄芪甲苷是黄芪的主要活性成分之一，是黄芪皂苷类的单体成分，大量研究发现，黄芪甲苷具有抗炎、抗病毒、抗凋亡、免疫调节等生物活性，并且具有重要的神经保护作用。PC12细胞是一种从大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤神经嵴衍生而来的具有分化潜能的神经元前体细胞株，在神经营养因子和神经诱导因子的诱导下，可以发生电兴奋性、神经元特异性基因的表达、形成神经突起和突触样连接等生理、生化方面的改变，最终分化成具有交感神经元特性的细胞，具有大多数神经元的形态、生化和生理特征。近年来，该细胞常常被用于建立了各种神经退行性疾病细胞模型，包括AD模型、PD模型等。该研究通过脂多糖刺激细胞建立体外神经细胞炎症微环境细胞模型，并应用黄芪甲苷进行干预后，探讨黄芪甲苷在经LPS诱导细胞激活释放炎性细胞因子中的抑制作用，分析和探讨黄芪甲苷在脂多糖导致的神经细胞损伤中抗炎作用和的DNA保护作用。该项目研究的成果对于探讨黄芪甲苷在脂多糖导致的神经细胞损伤中抗炎作用和的DNA保护作用。研究成果有助于推广开放防治阿尔茨海默病的药物研发。