基本信息
- 项目名称：
- 绞股蓝总皂苷抑制泡沫细胞形成的分子机制研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本作品结合中药多靶点药理作用及中药整体研究特点，通过研究可阐明绞股蓝总皂苷抑制泡沫细胞分子机制，为绞股蓝总皂苷临床应用提供良好的实验基础，对新型抗动脉粥样硬化药物的研制具有十分重要的意义。
- 详细介绍：
- 本研究以ox-LDL诱导人单核细胞THP-1形成的泡沫细胞为对象，用不同浓度的绞股蓝总皂苷干预泡沫细胞形成，明确绞股蓝总皂苷对泡沫细胞形成的影响；并应用荧光定量PCR的方法检测巨噬细胞膜上介导内吞氧化脂蛋白的最主要清道夫受体CD36、胆固醇逆转运蛋白（ABCA1）及过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR-α、LXR-α）基因表达，从细胞胆固醇平衡角度探讨绞股蓝总皂苷干预泡沫细胞形成的作用，并用蛋白质组学技术进一步筛选绞股蓝总皂苷干预泡沫细胞形成相关的蛋白质，从整体蛋白质水平阐明绞股蓝总皂苷抑制泡沫细胞形成的分子机制。为绞股蓝总皂甙临床应用提供实验基础，对从抑制泡沫细胞形成角度开发抗动脉粥样硬化的新药提供理论支持，对其它中药作用机制的研究也具有重要的参考价值。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：利用分子生物学、细胞生物学和蛋白质组学技术研究绞股蓝总皂苷抑制泡沫细胞形成的分子机制。 基本思路： 1.本研究以ox-LDL诱导THP-1形成泡沫细胞为对象，用不同浓度的GPS干预泡沫细胞形成； 2.应用荧光定量PCR的方法检测CD36、ABCA1、PPAR-α、LXR-α基因表达； 3.应用蛋白质组学技术研究GPS作用前后泡沫细胞蛋白质表达谱。
科学性、先进性及独特之处
- 1. 通过建立细胞模型，从细胞水平进行中药药理的研究； 2. 细胞胆固醇平衡角度探讨绞股蓝总皂苷干预泡沫细胞形成的作用； 3. 应用蛋白质组学技术研究绞股蓝总皂苷抑制泡沫细胞形成的分子机制，更符合中药多靶点药理作用的特点及中医中药整体性研究的要求。
应用价值和现实意义
- 动脉粥样硬化是常见的危害严重的心血管疾病，给人类的健康造成了极大的危害，而泡沫细胞的形成贯穿了As发生、发展的整个过程。因此，调控泡沫细胞的形成与凋亡，对于稳定动脉粥样硬化斑块、延缓斑块进展和防止急性冠脉事件发生具有重要的意义。通过本研究可阐明绞股蓝总皂苷抑制泡沫细胞分子机制，为绞股蓝总皂苷临床应用提供实验基础。对新型抗动脉粥样硬化药物的研制具有十分重要的意义。
学术论文摘要
- 目的：通过体外实验研究绞股蓝总皂苷抑制巨噬细胞源性泡沫细胞形成的分子机制。方法:体外培养THP-1细胞，以10µg/mL ox-LDL诱导使其泡沫化，并用GPS进行干预。通过油红O染色观察细胞内脂质堆积情况和酶比色法定量检测细胞内CE的变化。 荧光定量PCR检测CD36、ABCA1、LXR-α、PPAR-α 基因表达。另外，提取GPS作用前后细胞内总蛋白质，经双向电泳后进行差异蛋白质组分析，并对差异蛋白质进行质谱鉴定。结果:与泡沫组相比，GPS组的油红O染色阳性率和细胞内脂质含量均显著减少，同时CD36受体mRNA表达明显降低，而ABCA1、LXR-α、PPAR-α基因表达明显升高。GPS作用后，铜/锌超氧化物歧化酶、磷脂酶C-α/蛋白质二硫化异构酶等蛋白表达量增加，而细胞内氯离子通道1、糖原磷酸化酶、热休克蛋白70等表达降低。结论：GPS可抑制ox-LDL诱导的THP-1巨噬细胞泡沫化，减少细胞内脂质积累，促进细胞内脂质逆转运出细胞，抑制泡沫细胞形成及缓解动脉粥样硬化进程。该作用可能与GPS通过改变细胞CD36、ABCA1、LXR-α、PPAR-α基因表达有关。
获奖情况
- 2011年在浙江中医药大学学报发表论文《绞股蓝总皂苷调节THP-1巨噬细胞源性泡沫细胞胆固醇平衡的作用机制》
鉴定结果
- 通过审核
参考文献
- [1]Chernobelsky A, Ashen MP, Blumenthal RS, et al. High density lipop rotein cholesterol: a potential therapeutic target for prevention of coronary artery disease [J]. Prev Cardiol, 2007, 10(3): 26-30. [2]Tabas I. Consequences of cellular cholesterol accumulation: basic concep ts and physiological imp lications [J]. Clin Invest, 2002, 110 (7): 905-911. [3]Chinetti G, Lestavel S, Bocher V, et a1. PPAR- alpha and PPAR- gamma activators induce cholesterol removal from human macrophage foam cells through stimulation of the ABCA1 pathway [J]. 2001, 7(1): 53-58. [4]王术玲, 潘华新, 王培训. THP-1巨噬细胞源性泡沫细胞模型的建立及鉴定[J]. 中药新药与临床药理.2009, 20(3): 281-284. [5]Ogata M, Tsujita M, Hossain MA, et al. On the mechanism for PPAR agonists to enhance ABCA1 gene expression. Atherosclerosis [J]. 2009 Aug, 205(2): 413-419. [6]王淳本, 宗义强, 吴万生, 等. 两步超速离心法快速分离大量血浆极低密度脂蛋白及低密度脂蛋白[J]. 同济医科大学学报, 1995, 24(3): 169-170.
同类课题研究水平概述
- 动脉粥样硬化(atherosclerosis, As)是常见的危害严重的心血管疾病，其中泡沫细胞的形成贯穿了As发生、发展的整个过程，而其分泌的炎性细胞因子和泡沫细胞的凋亡对斑块的稳定性有重要的作用。因此，调控泡沫细胞的形成与凋亡，对于稳定动脉粥样硬化斑块、延缓斑块进展和防止急性冠脉事件发生具有重要的意义。 LDL源性胆固醇在动脉内膜单核巨噬细胞内积累，致泡沫细胞和脂纹形成是AS最早期的病理变化，也是脂纹和AS损害形成的初级阶段。当LDL 氧化修饰形成ox-LDL 后，不受细胞内胆固醇含量的负反馈调节，从而使胆固醇在细胞内过量积聚而形成泡沫细胞，最终导致AS 的发生。因此维持细胞胆固醇摄入及其逆转运平衡在抗AS发生过程具有重要意义。 CD36在胆固醇摄入过程中起了重要的作用。1993年发现CD36在巨噬细胞中可识别吞噬ox-LDL，介导细胞泡沫化。研究报道它还可与acLDL，mdaLDL等结合，同样引起细胞内胆固醇堆积，造成细胞泡沫化。Boullier等研究发现CD36与ox-LDL的识别由氧化磷脂介导，识别位点为氧化的脂质。结果提示CD36过表达可促进泡沫细胞形成。 巨噬细胞向外排出胆固醇可减慢其泡沫化进程。其过程主要依靠胆固醇逆运转机制。胆固醇逆运转指HDL将细胞内多余胆固醇转运至肝脏进行代谢循环或以胆酸形式分泌。目前已知的逆运转方式主要有3种：富含磷脂的受体介导的水溶性扩散途径、清道夫受体B-Ⅰ/HDL途径、ABCA1/apoA1途径。 目前，国内外对绞股蓝皂苷抗动脉粥样硬化作用进行了大量的药理和临床临床效的研究，结果表明绞股蓝皂苷具有调节血脂代谢、抗炎作用、抗过氧化作用、抑制血小板聚集、改善血液流变学和保护内皮细胞等多种功效。由此可见，绞股蓝皂苷在防治心血管疾病方面显示出强大的多靶点效应。但目前分子水平的研究多采用从绞股蓝中寻找有效的单一成分的策略，然而中药并不是单个化合物，而是混合物，其有效物质往往并不是单一成分，而是多种成分，这些成分作用于多个靶点通过多种机制协同产生作用，因此有“多成分、多靶点和多机制”的特点。蛋白质组学(proteomics) 是从整体上研究细胞或组织内，特定的时间和空间内全部蛋白质的组成及其相互作用规律的科学，因此对于多组分中药包括复方的多靶点作用的研究具有天然的优势。
