当外源性病原体或内源性损伤因素刺激机体时,激活机体的固有免疫系统,引起非特异性的防御反应。单核细胞、巨噬细胞等固有免疫细胞受到刺激后,释放炎症介质,激活炎症反应。当致炎因素持续存在时引起组织损伤,导致多种疾病。促炎因子可诱发大量活性氧(ROS)的生成,进一步引发细胞的氧化损伤。
榆干离褶伞(
Lyophyllum ulmarium)又名大榆蘑,属担子菌门、离褶伞属,主要分布在东北、华北等地,具有丰富的营养及药用价值。榆干离褶伞溶栓酶(LUFE)作为榆干离褶伞的一种活性成分,具有溶栓、抗炎、抗氧化应激等多种生物活性。
基于LUFE的多种功效及巨噬细胞在炎症反应中的重要作用,延边大学医学院的苏新、张晴、沈明花*等以脂多糖(LPS)建立巨噬细胞炎症模型,探究榆干离褶伞溶栓酶对巨噬细胞炎症反应的作用及相关机制,旨在为榆干离褶伞的功能活性开发提供理论基础。
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1 LUFE对细胞炎性因子水平的影响
炎症反应发生时,巨噬细胞合成、释放一系列炎性因子,如IL-1β、IL-6及MCP-1等。如表1所示,与正常对照组相比,LPS作用后细胞的IL-1β、IL-6及MCP-1水平极显著升高(
P<0.01);与LPS组相比,LPS+LUFE-L组与LPS+LUFE-H组IL-1β、IL-6及MCP-1水平极显著降低(
P<0.01);与LPS+LUFE-L组相比,LPS+LUFE-H组IL-1β水平极显著降低(
P<0.01)。上述结果表明LUFE可通过降低炎性因子水平,减轻LPS所致的巨噬细胞炎症反应。
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2 LUFE对细胞炎症通路相关蛋白表达水平的影响
如图1所示,与正常对照组相比,LPS组TLR4、MyD88、p-NF-κB/NF-κB蛋白水平显著上升(
P<0.01或P<0.05);与LPS组相比,经LUFE干预后极显著下调上述蛋白的表达水平或磷酸化水平(
P<0.01);与LPS+LUFE-L组相比,LPS+LUFE-H组MyD88、p-NF-κB/NF-κB蛋白表达水平显著降低(
P<0.05或P<0.01),说明LUFE可能通过调控TLR4/MyD88/NF-κB信号通路调控LPS诱导的J774A.1细胞炎症反应,且存在一定剂量效应关系。
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3 LUFE对J774A.1细胞趋化作用的影响
通过细胞迁移实验观察了LUFE对J774A.1细胞趋化作用的影响。以LPS作为巨噬细胞趋化的诱导剂,观察各组细胞迁移数量,并计算趋化指数。结果表明,与正常对照组相比,LPS刺激后细胞趋化能力明显增强(
P<0.01);与LPS组相比,LPS+LUFE-L组与LPS+LUFE-H组细胞趋化指数极显著降低(
P<0.01)(图2),但两者之间无显著差异。提示LUFE能够减弱巨噬细胞趋化作用。
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4 LUFE对J774A.1细胞黏附功能的影响
巨噬细胞的黏附是细胞聚集于炎症部位的重要环节。通过细胞与细胞外基质黏附实验观察了LUFE对J774A.1细胞黏附功能的影响。如图3所示,与正常对照组相比,LPS组细胞黏附功能明显增强(
P<0.01);与LPS组相比,LPS+LUFE-L组与LPS+LUFE-H组细胞黏附功能极显著减弱(
P<0.01),但两者之间无显著差异。表明LUFE可以降低巨噬细胞的黏附功能,抑制巨噬细胞在病变部位的聚集。
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5 LUFE对J774A.1细胞吞噬功能的影响
利用中性红吞噬实验观察了巨噬细胞的吞噬能力。结果表明,与正常对照组相比,LPS组细胞吞噬功能明显增强(
P<0.01);与LPS组相比,LPS+LUFE-L组与LPS+LUFE-H组细胞吞噬功能极显著减弱(
P<0.01)(图4),但两者之间无显著差异。提示LUFE可以降低J774A.1细胞的吞噬水平,抑制LPS诱导的巨噬细胞的活化。
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6 LUFE对细胞ROS水平的影响
炎症过程中可以产生大量的ROS,进而促进炎症反应,形成恶性循环。如图5所示,与正常对照组相比,LPS组细胞ROS水平极显著升高(
P<0.01);与LPS组相比,LUFE干预后ROS水平极显著降低(
P<0.01),但两个剂量组间无显著差异。提示LUFE可以降低细胞ROS水平,抑制氧化应激,缓解炎症反应的进一步发展。
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7 LUFE对细胞SOD、CAT活性及MDA含量的影响
为了观察LUFE对LPS刺激后J774A.1细胞氧化应激相关指标的影响,检测了细胞SOD、CAT及MDA水平。如表2所示,LPS刺激后明显降低了细胞SOD、CAT活性,升高MDA含量(
P<0.01);给予不同质量浓度LUFE干预后细胞SOD、CAT水平均显著升高,MDA水平均显著降低(
P<0.01),不同质量浓度LUFE对细胞SOD、CAT活性及MDA含量的影响无显著差异。说明LUFE可提高抗氧化酶活性,抑制脂质过氧化,缓解细胞的氧化应激损伤。
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8 LUFE对Nrf2、Keap-1、HO-1及NQO1蛋白表达水平的影响
如图6所示,与正常对照组相比,LPS组Nrf2、HO-1、NQO1及核Nrf2蛋白表达水平显著降低,Keap-1表达水平显著升高(
P<0.05,
P<0.01);与LPS组相比,LPS+LUFE各剂量组Nrf2、HO-1、NQO1及核Nrf2表达水平明显升高,Keap-1表达水平显著降低(
P<0.05,
P<0.01);与LPS+LUFE-L组相比,LPS+LUFE-H组Nrf2、HO-1、NQO1及核Nrf2表达水平显著升高,Keap-1表达水平极显著降低(
P<0.01)。这表明LUFE可能通过调控Nrf2信号通路,影响巨噬细胞的抗氧化应激水平,且存在一定剂量效应关系。
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9 ML385作用后LUFE对Nrf2、HO-1及NQO1蛋白表达的影响
为了进一步探究LUFE对J774A.1细胞的影响是否通过Nrf2及其下游相关蛋白水平所介导,加入Nrf2的抑制剂ML385后观察了LUFE对Nrf2、HO-1、NQO1表达水平的影响。如图7所示,与LPS组相比,LPS+ML385组Nrf2、HO-1、NQO1及核Nrf2的表达水平极显著降低(
P<0.01);与LPS+ML385组相比,LPS+LUFE-H+ML385组细胞Nrf2、HO-1、NQO1及核Nrf2的表达水平极显著升高(
P<0.01)。这证实了LUFE通过调控Nrf2信号通路发挥相应作用。
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10 ML385作用后LUFE对J774A.1细胞IL-6、TNF-α水平的影响
为探究LUFE是否可以通过调节Nrf2的水平影响炎性因子的水平,分析ML385作用后各处理组细胞IL-6、TNF-α水平的变化规律。如图8所示,与LPS组相比,LPS+ML385组细胞IL-6、TNF-α水平极显著升高(
P<0.01);与LPS+ML385组相比,LPS+LUFE-H+ML385组细胞IL-6、TNF-α水平极显著降低(
P<0.01)。说明LUFE可通过调控Nrf2抗氧化途径降低炎性因子水平。
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11 ML385作用后LUFE对TLR4、MyD88及NF-κB蛋白表达水平的影响
为了探究LUFE是否通过调控Nrf2影响TLR4/MyD88/NF-κB信号通路,利用Nrf2抑制剂ML385处理并观察TLR4、MyD88及NF-κB蛋白表达水平变化情况。如图9所示,与LPS组相比,LPS+ML385组细胞TLR4、MyD88、NF-κB蛋白表达水平明显升高(P<0.01);与LPS+ML385组相比,LPS+LUFE-H+ML385组细胞TLR4、MyD88、NF-κB蛋白表达水平明显下降(P<0.01)。这说明LUFE可以通过激活Nrf2信号通路影响TLR4、MyD88及NF-κB的表达,抑制炎症反应。
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结论
本研究基于巨噬细胞的炎症模型探讨LUFE的抗炎作用,结果表明,LUFE通过下调TLR4/MyD88/NF-κB信号通路相关蛋白表达,降低炎性因子水平,抑制巨噬细胞的功能,减轻炎症反应。LUFE还可以上调Nrf2信号通路相关蛋白表达,提高抗氧化酶水平,减轻氧化应激损伤,并通过调节Nrf2抑制TLR4/NF-κB信号通路发挥抗炎作用,但LUFE干预后Nrf2与TLR4通路之间的具体作用机制仍有待进一步研究。
本文《基于巨噬细胞炎症模型探讨榆干离褶伞溶栓酶的抗炎作用 》来源于《食品科学》2025年46卷第20期199-207页,作者:苏新, 张晴, 王佳怡,沈明花 *。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250520-128 。点击下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。
实习编辑:杨琼;责任编辑:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网
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