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[font=宋体] [font=宋体]荆防颗粒由荆芥、防风、羌活、独活、柴胡、前胡、川芎、枳壳、茯苓、桔梗和甘草[/font]11[font=宋体]味中药组成,主要功效为发汗解表、散风祛湿,主治外感风寒湿邪,用于风寒感冒、头痛身痛[/font][sup][1][/sup][font=宋体]。现代药理研究证实,荆防颗粒具有解热、抗炎和镇痛作用[/font][sup][2][/sup][font=宋体]。荆防颗粒由荆防败毒散优化而来,临床研究表明,荆防败毒散能缓解咳喘、发热、疼痛等作用,调节细胞免疫和炎症因子,提高机体免疫系统功能[/font][sup][3][/sup][font=宋体]。但荆防颗粒对于机体免疫系统的作用靶点与作用机制尚不明确,其次,荆防颗粒在临床应用中的安全性、有效性和剂量相关性等方面尚存在争议。此外,荆防颗粒的药效学特性、质量控制标准以及其在不同疾病治疗中的应用范围等方面也尚不明确。因此,本研究从多个层面探讨荆防颗粒的免疫调节活性及其作用机制。[/font] [font=宋体]斑马鱼幼鱼以先天免疫存活,适应性免疫系统在[/font]4[font=宋体]~[/font]6[font=宋体]周后逐渐成熟[/font][sup][4][/sup][font=宋体]。幼鱼在感染炎症初始阶段,中性粒细胞最先对损伤作出反应;随后巨噬细胞被召集到炎症组织,吞噬病原体和组织碎片。[/font]T[font=宋体]淋巴细胞简称[/font]T[font=宋体]细胞,是来源于骨髓的淋巴干细胞,前体[/font]T[font=宋体]细胞最早在肾脏骨髓里被发现,随后在胸腺中分化、发育成熟后,通过淋巴和血液循环而分布到全身的免疫器官和组织中发挥免疫功能[/font][sup][5][/sup][font=宋体]。[/font]γ[font=宋体]干扰素([/font]interferon-γ[font=宋体],[/font]IFN-γ[font=宋体])又称免疫干扰素,由活化[/font]T[font=宋体]细胞、自然杀伤细胞([/font]natural killer cell[font=宋体],[/font]NK[font=宋体])产生,可以激活巨噬细胞,诱导辅助性[/font]T[font=宋体]细胞([/font]T helper cells[font=宋体],[/font]Th1[font=宋体])细胞分化并抑制[/font]Th2[font=宋体]细胞分化,增强机体免疫能力。因此本研究建立斑马鱼幼鱼免疫低下模型,通过中性粒细胞数目、巨噬细胞荧光强度及[/font]T[font=宋体]细胞荧光强度为评价指标,初步评价荆防颗粒增强免疫作用。本研究同时建立环磷酰胺免疫低下小鼠模型,以脏器指数、细胞因子、血清免疫球蛋白等指标结合脾组织中免疫相关基因表达情况探讨荆防颗粒免疫调节机制,为荆防颗粒调节免疫作用临床应用提供科学依据。[/font] 雷帕霉素是一种大环内酯类化合物,具有免疫抑制作用,主要通过抑制[/font]TLR4/MyD88[font=宋体]信号通路及其下游的蛋白激酶活性而起作用[/font][sup][8][/sup][font=宋体]。长春瑞滨是一种半合成的长春花生物碱细胞毒类化疗药,研究表明,大剂量长春瑞滨骨髓抑制明显,会导致血小板、红细胞和白细胞(中性粒细胞、巨噬细胞、[/font]T[font=宋体]细胞等)数目减少,最终诱导免疫力低下[/font][sup][9][/sup][font=宋体]。环磷酰胺是一种强效免疫抑制剂,在体内可被肝细胞微粒体羟化,产生的代谢产物具有烷化作用,干扰[/font]DNA[font=宋体]合成,抑制细胞增殖,发挥免疫抑制作用;环磷酰胺还可减弱[/font]B[font=宋体]淋巴细胞功能,抑制[/font]B[font=宋体]细胞分泌相关抗体,抑制[/font]T[font=宋体]细胞介导非特异性免疫反应和细胞免疫,进而减少免疫复合物聚集和细胞因子释放[/font][sup][10][/sup][font=宋体],导致机体整体免疫功能障碍。本研究采用雷帕霉素及长春瑞滨建立斑马鱼免疫低下模型,环磷酰胺建立小鼠免疫低下模型。[/font][font=宋体]免疫器官指数是评价机体免疫力的一项重要指标,能反映身体免疫反应的水平,脾、胸腺是机体的免疫器官,具有免疫功能,其中脾是免疫细胞储存的场所,主要参与机体的体液免疫;脾脏中含有大量[/font]NK[font=宋体]细胞、巨噬细胞和淋巴细胞,其中[/font]NK[font=宋体]细胞通过分泌[/font]TNF-α[font=宋体]、[/font]IFN-γ[font=宋体]等细胞因子发挥免疫调节作用[/font][sup][11][/sup][font=宋体]。胸腺是[/font]T[font=宋体]细胞成熟的场所,通过影响机体[/font]T[font=宋体]淋巴细胞的增殖进而参与机体的细胞免疫[/font][sup][12][/sup][font=宋体]。研究发现,环磷酰胺致小鼠免疫低下后,脾脏及胸腺免疫器官均受到了损伤,表现为脏器指数较空白组显著降低,而荆防颗粒治疗后可以显著改善免疫器官损伤,帮助免疫功能恢复。[/font]IL-2[font=宋体]是一类由活化的[/font]T[font=宋体]细胞分泌产生的糖蛋白,具有抗感染、抗病毒等功效,能够提高动物机体的免疫功能。[/font]IL-2[font=宋体]不但能诱导[/font]T[font=宋体]淋巴细胞增殖和分化,还能刺激已活化的[/font]B[font=宋体]细胞增殖,促进[/font]B[font=宋体]细胞分泌免疫球蛋白[/font][sup][13][/sup][font=宋体]。[/font]TNF-α[font=宋体]是免疫系统的产物,主要由单核细胞和巨噬细胞产生,也由淋巴细胞和[/font]NK[font=宋体]细胞产生,在免疫反应中发挥多种作用,可激活淋巴细胞及中性粒细胞,增加血管内皮通透性,诱导并促进其他炎性因子释放,加剧炎症反应[/font][sup][14][/sup][font=宋体]。[/font][font=宋体]免疫球蛋白是机体在抗感染方面的重要屏障,[/font]IgG[font=宋体]、[/font]IgM[font=宋体]是活化[/font]B[font=宋体]淋巴细胞产生的主要免疫球蛋白,可反映机体的体液免疫功能。[/font]IgG[font=宋体]是血清中含量最高的免疫球蛋白,是主动免疫后机体产生的主要抗体,在体液免疫中最为重要。[/font]IgM[font=宋体]是血清中相对分子质量最大的免疫球蛋白,在初次免疫中占有重要地位,在机体防御机制中发挥抗感染作用,其在血清中的含量能体现机体的体液免疫功能。恢复[/font]IgG[font=宋体]和[/font]IgM[font=宋体]含量可以增强机体的体液免疫[/font][sup][15][/sup][font=宋体]。本研究发现,环磷酰胺致小鼠免疫低下后,体内免疫相关细胞因子及免疫球蛋白含量均减少,而荆防颗粒治疗后可以显著提高其含量,增强机体的体液免疫。[/font]NF-κB[font=宋体]通路在固有免疫和适应性免疫中都发挥着重要作用,通过模式识别受体([/font]pattern recognition receptor[font=宋体],[/font]PRR[font=宋体])时开始激活、使其受体改变,活化[/font]IκB[font=宋体]激酶[/font]α[font=宋体]([/font]IκB kinase α[font=宋体],[/font]IKKα[font=宋体]),[/font]IKKα[font=宋体]磷酸化[/font]IκBα[font=宋体],致[/font]IκBα[font=宋体]活化解离,自由的[/font]NF-κB[font=宋体]立即从胞质入核、开启基因转录过程,当[/font]TLR4[font=宋体]识别到配体后,迅速与接头蛋白[/font]MyD88[font=宋体]结合[/font][sup][16][/sup][font=宋体],白细胞介素[/font]-1[font=宋体]受体相关激酶[/font]-1[font=宋体]([/font]interleukin-1receptor-associated kinase-1[font=宋体],[/font]IRAK-1[font=宋体])被磷酸化且与[/font]TRAF-6[font=宋体]形成复合物,激活[/font]IκB[font=宋体]激酶复合物,诱导[/font]IκBα[font=宋体]和[/font]NF-κB p65[font=宋体]亚基磷酸化,使[/font]p65/p50-IκBα[font=宋体]聚合态解离,游离态[/font]p-NF-κB p65[font=宋体]核转位后能够促使相关炎症细胞因子合成并释放,诱发炎症和免疫应答[/font][sup][17][/sup][font=宋体]。已有研究报道,[/font][i]TNF-α[/i][font=宋体]、[/font][i]IL-1β[/i][font=宋体]基因的启动子均存在[/font]NF-κB[font=宋体]的相应结合位点,这些因子表达受[/font]NF-κB[font=宋体]活性的调控。本研究发现荆防颗粒能够使免疫低下小鼠血清中细胞因子[/font]IL-2[font=宋体]、[/font]TNF-α[font=宋体]的含量升高,说明荆防颗粒可能是通过激活[/font]NF-κB[font=宋体]信号通路来调节机体的免疫功能。因此本研究选取了[/font]NF-κB[font=宋体]信号通路中[/font]TLR4[font=宋体]、[/font]MyD88[font=宋体]、[/font]TRAF-6[font=宋体]、[/font]NF-κB p65[font=宋体]、[/font]p-IκBα[font=宋体]、[/font]p-NF-κB p65[font=宋体]几个关键的靶点进行分析,发现荆防颗粒可以显著降低[/font][i]TLR4[/i][font=宋体]、[/font][i]MyD88[/i][font=宋体]、[/font][i]TRAF6[/i][font=宋体]、[/font][i]NF-κB p65[/i][font=宋体]、[/font][i]p-IκBα[/i][font=宋体]、[/font][i]p-NF-κB p65[/i] mRNA[font=宋体]的表达,说明荆防颗粒的免疫调节活性是通过[/font]NF-κB[font=宋体]信号通路实现的。[/font][font=宋体]本研究通过建立斑马鱼免疫低下模型,首次从模式生物角度证明荆防颗粒具有免疫调节活性。结果显示,荆防颗粒可以通过增加雷帕霉素、酒石酸长春瑞滨导致的免疫低下斑马鱼体内中性粒细胞数目、巨噬细胞荧光强度、[/font]T[font=宋体]细胞荧光强度以及体内细胞因子含量发挥增强免疫作用。同时,通过复制小鼠免疫低下模型,验证了荆防颗粒的免疫调节活性。荆防颗粒可以显著改善环磷酰胺致免疫低下小鼠免疫器官损伤,提高血清中[/font]IL-2[font=宋体]、[/font]TNF-α[font=宋体]及免疫球蛋白[/font]IgG[font=宋体]、[/font]IgM[font=宋体]含量。进一步机制研究发现,荆防颗粒通过降低脾脏中[/font][i]TLR4[/i][font=宋体]、[/font][i]MyD88[/i][font=宋体]、[/font][i]TRAF6[/i][font=宋体]、[/font][i]NF-κB p65[/i][font=宋体]、[/font][i]p-IκBα[/i][font=宋体]、[/font][i]p-NF-κB p65[/i] mRNA[font=宋体]的表达,作用于[/font]NF-κB[font=宋体]信号通路发挥增强免疫作用。本研究为荆防颗粒增强免疫的药理药效作用提供了科学依据和技术支持,同时也证实了模式生物斑马鱼作为药效评价手段的科学性和可信性。[/font]
Cell文献:研究发现新的免疫系统调控分子开关
近日,中科院过程工程研究所马光辉研究员领导的研究团队在温敏性水凝胶作为黏膜免疫投递系统的研究中获得进展。研究论文Thermal-sensitive hydrogel as adjuvant-free vaccine delivery system for H5N1 intranasal immunization在生物材料类顶级期刊Biomaterials上发表(2012,33:2351-2360)。 该论文以季铵化修饰的壳聚糖和甘油磷酸钠为原料,采用离子交联法制备得到了一种壳聚糖季铵盐水凝胶。该水凝胶具有温度敏感性,在室温下为流动的溶胶态,而到达37 ℃体温时能迅速转变为凝胶态。该方法制备水凝胶简单安全,避免了有机交联剂的使用,生物相容性好,而且能保持凝胶的正电性利于黏膜黏附。该研究团队报道这一发明的论文曾获得Top 50 highly cited articles by Chinese mainland authors 2006 - 2010(Biomaterials)奖和Highest cited original research 2006 awards (Int. J. Pharm.)奖,而此次是将温敏凝胶创新性地用于H5N1裂解疫苗的鼻黏膜免疫投递系统。 实验表明,研究所制备的水凝胶给药方便,在鼻黏膜上能迅速转变为凝胶态进行黏附,有效延长疫苗抗原在鼻腔的停留时间,促进抗原渗透黏膜,从而增强系统免疫与黏膜免疫,其效果显著优于单纯H5N1裂解疫苗经鼻免疫的效果。 该研究工作获得审稿人高度评价,认为这是一项设计巧妙的创新性工作,并且充分肯定了温敏性水凝胶作为H5N1流感裂解疫苗投递系统的免疫效果。除H5N1疫苗外,该温敏性水凝胶还有望作为一种普适性的疫苗黏膜免疫投递系统,用于预防其他经黏膜入侵机体的病毒感染。 以上研究工作受到国家自然科学基金(20904058)、973计划(2009CB930300)、北京市自然科学基金(7112091)等项目资助。(过程工程研究所)http://www.cdstm.cn/attachments/2012/06/287332_2012060115385415qeA.jpg壳聚糖季铵盐温度敏感水凝胶(a:溶液状态;b:凝胶状态)