斑马鱼内毒素炎症模型建立及中药抗内毒素炎症研究

革兰阴性菌外膜结构成分脂多糖(LPS)即内毒素,是其主要致病因子,具有广泛而复杂的生物学效应,可直接或间接引起机体发热、代谢改变、免疫功能紊乱,多器官功能损害、休克乃至死亡等许多病理生理过程。这些效应主要是通过LPS与细胞表面的受体结合,激活细胞内信号转导系统,促进细胞因子及炎症介质的大量合成与释放,导致机体失控性炎症反应。在现代医学对由内毒素触发全身炎症反应综合征的治疗仍然一筹莫展的今天,不断有中药、复方或其所含成分被证明对受内毒素攻击的动物有保护作用,我们先期的研究结果亦证明中医经典复方凉膈散具有良好的抗内毒素炎症活性,从中药寻找抗内毒素治疗措施呈现良好的前景,抗内毒素中药活性筛选成为关注的热点。然而,对于中药或复方来说,由于成分复杂,影响因素众多,限制了细胞筛选体系和分子筛选体系的应用,特别是在以有效部位、提取物甚至水煎剂为研究对象时则更加困难。若用哺乳动物模型进行大规模筛选,则费时、费力、费物资,代价难以承受。利用斑马鱼模型来筛选药物已成为发现候选药物的主要技术。近年来,转基因、诱导突变和反义morpholino knockdown等技术的使用,结合活体成像技术,使斑马鱼成为研究人类炎症免疫疾病相关的病理生理学及在活体内进行高通量药物筛选的良好模式生物。近年在国家自然科学基金资助下,开展了斑马鱼内毒素炎症模型构建及基于该模型的中药抗内毒素炎症活性筛选研究。采用LPS卵黄囊注射诱导成功建立斑马鱼内毒素炎症模型。以LPS诱导的中性粒细胞及巨噬细胞的迁移聚集、斑马鱼死亡率和生存时间可作为评价抗内毒素炎症活性参考指标。利用斑马鱼内毒素炎症模型开展了凉膈散方提取物(不同极性提取部位)抗内毒素活性筛选,凉膈散方中单味中药提取物(不同极性提取部位)抗内毒素活性筛选及凉膈散方所含活性单体抗内毒素活性筛选。研究证明该模型用于中药抗内毒素活性评价是可行的。鉴于有效成分组方是创新中药研发的新形式、新方法,我们利用斑马鱼内毒素炎症模型开展了抗内毒素中药有效成分组方的配伍与配比研究,获得优化配方并申请专利保护。利用LPS诱导的马鱼内毒素炎症模型,建立适宜于不同层次(中药单体成分、单味中药及复方不同提取部位或组分)中药形式抗内毒素活性筛选方法,为抗内毒素中药筛选提供一个介于体外初筛与哺乳动物验证之间的快速、低成本和活体筛选新方法,具有良好的应用前景。     

斑马鱼炎症模型及其在中药抗炎领域的应用

中药抗炎在近年来已成为一个重要的研究领域,中药制剂的抗炎临床研究已经取得了一定进展,但具体活性成分及作用机制仍需进一步明确。斑马鱼由于其独特的生物学优势,目前已被广泛应用于中药抗炎活性的筛选。综合近年来国内外有关斑马鱼模型在中药抗炎领域的报道,从已构建的斑马鱼炎症模型、斑马鱼模型中的炎症介质、斑马鱼模型在中药抗炎药物筛选中的应用3个方面对斑马鱼炎症模型及其在中药抗炎领域的研究进展进行综述,以期为模式生物斑马鱼在中药抗炎领域的研究应用提供新思路,为抗炎中药的开发与利用提供借鉴参考。     

板蓝根抗内毒素活性部位研究(Ⅱ)

目的探讨板蓝根F022部位抗内毒素活性.方法用板蓝根F022部位溶液分别作对LPS致小鼠死亡的影响、对LPS诱导P38MAPK活性的影响及其化学成分丁香酸对内毒素的破坏作用,检测其抗内毒素活性.结果板蓝根F022部位可降低LPS致小鼠死亡率;可抑制LPS诱导鼠单核细胞分泌P38丝裂原活化蛋白激酶活性且有剂量依赖性;板蓝根F022部位的丁香酸成分可破坏内毒素,破坏率达83.16%.结论体内外有多项实验显示板蓝根F022部位有抗内毒素活性,该部位为板蓝根抗内毒素活性物质.     

中药赤芍抗内毒素活性的实验观察

目的：通过提取中药赤芍中抗内毒素（LPS）活性的有效成分,进行药理学观察,探讨赤芍抗内毒素活性的内在机制。方法：将常规中药化学分离技术与生物传感器相结合,分离赤芍抗LPS的有效成分,应用酶联免疫吸附试验（ELISA）法和鲎试验法检测该有效成分对LPS的中和作用。结果：赤芍中抗LPS的有效成分具有较强的中和LPS的活性．该有效成分能够在体外实验中显著抑制由LPS介导的培养细胞系释放TNF-α。结论：中药赤芍中存在高活性的抗LPS有效成分．该成分可以LPS为靶点,应用常规中药化学分离技术与生物传感器相结合的方法进行快速、有效地提取分离。     

基于脂多糖诱导斑马鱼炎症模型研究何首乌多糖抗炎活性

摘要：目的 探究何首乌中水溶性多糖（water-soluble polysaccharides?from Polygonum multiflorum, WPMP）对脂多糖（lipopolysaccharide, LPS）所致斑马鱼系统性炎症的保护作用。方法 何首乌多糖经分离纯化后得到两种组分（WPMP-1和WPMP-2），收集斑马鱼胚胎于28.5℃中培养箱中孵育，设置空白组、LPS诱导模型组，通过孵化率、心跳率、卵黄囊面积、ROS生成率、NO生成率等指标确定LPS最佳诱导炎症浓度，确定炎症模型后，加入不同组分的何首乌多糖，并以上述相同指标评价何首乌多糖的抗炎效果。结果 不同浓度何首乌多糖（10、50、100 μg·mL-1）对LPS引起的斑马鱼炎症具有保护作用，呈现浓度依赖性，能够恢复卵黄囊正常大小，显著降低心率、ROS生成率以及NO生成率，且在相同多糖浓度下，WPMP-2的抗炎活性高于WPMP-1。结论 何首乌多糖具有较好的抗炎作用，为何首乌多糖作为一种天然的抗炎成分提供了科学依据。     

以Lipid A为靶点拮抗内毒素中药的筛选

目的利用生物传感器跟踪技术从抗炎中药中筛选出具有拮抗内毒素的中药,为进一步对中药拮抗内毒素活性成分的分离纯化提供实验依据。方法将革兰阴性细菌的脂质A(Lipid A)包被于生物传感器的非衍生板建立靶点,跟踪测定赤芍、大黄、黄芩等78种中药的水提物和醇提物与Lipid A的结合活性,再将筛选出的中药去鞣质后与定量的内毒素(LPS,20、50ng·ml-1)37℃孵育30min后,测定孵育后的样品与Lipid A的结合情况,以评价样品内的活性物质含量。结果在所筛选的78种中药中有12种中药的水提物与Lipid A具有较高的亲和活性,在这12种中药中有6种中药的醇提物与Lipid A也具有较高的亲和活性;通过对所筛选出的12种中药的水提物去除鞣质后与LPS的消耗实验,发现所筛选出的12种中药均含有除鞣质以外的与lipid A具有特异性结合的物质,并且12种中药中能与Lipid A发生特异性结合作用的活性物质含量存在较大的差异。结论生物传感器跟踪技术是一种快速、准确、有效的筛选平台,筛选出的12种中药均含有非鞣质类能与lipid A发生特异性结合作用的物质,为进一步对12种中药抗内毒素有效部位或单体的分离提供了重要的实验依据。     

板蓝根抗内毒素活性有效部位研究(Ⅰ)

目的探讨板蓝根F022部位抗内毒素活性.方法用板蓝根F022部位溶液分别做对内毒素致兔发热影响、对LPS致鼠巨噬细胞释放TNFα和NO的影响、对LPS刺激鼠体内组织moesin mRNA表达的影响来检测其抗内毒素活性.结果经预先给予板蓝根F022部位可抑制(40 EU·kg 1)致兔发热反应,与内毒素模型组比,TRI 4和ATmax差异均有显著性(P＜O.01);可抑制LPS刺激鼠巨噬细胞分泌TNFα和NO,且有剂量依赖性;可抑制LPS刺激鼠肝、脾、肾组织中moesin mRNA表达,且与模型组相比差异均有显著性(P＜O.01).结论板蓝根F022部位从多途径显示抗内毒素活性,该部位为板蓝根抗内毒素活性物质.     

单味中药及活性成分体外抗内毒素实验研究

目的：研究单味中药及活性成分抗内毒素作用。方法：采用鲎试剂试管凝集反应进行体外抗内毒素的实验研究。结果：所研究单味中药及活性成分均有不同程度的抗鲎试剂试管凝集反应现象。结论：所研究单味中药及活性成分对细菌内毒素有直接的破坏降解作用。     

基于秀丽隐杆线虫模型的中药及其有效成分抗阿尔茨海默病的药理研究进展

近年来,运用秀丽隐杆线虫模型对治疗阿尔茨海默病（AD）药物进行的研究与日俱增,通过线虫的直观表型及其深入的作用机制来探讨中药抗AD活性,从而实现药物的初步筛选。在此基础上深入研究,发现中药复方六味地黄丸、提取部位银杏叶提取物及有效成分石杉碱甲等均取得较好的临床疗效,秀丽隐杆线虫模型对中药资源研发具有一定的优势。综述利用线虫模型筛选的中药复方、提取部位、有效成分及其抗AD的作用机制,为抗AD中药新药研发提供思路和参考。     

抗菌药物诱导内毒素的产生及抗内毒素药物的研究进展

内毒素是革兰阴性菌的主要致病成分,抗菌药物在杀/抑菌的同时会诱导内毒素的产生,增加了疾病的治疗难度。体外实验、动物实验证实,抗菌药物诱导内毒素的产生与多种因素有关,提示在临床选用抗菌药物时应对药敏实验结果及其诱导内毒素释放的特性进行综合考虑。抗内毒素药物的研究近年取得了一些成效,其中中药制剂也显示了很好的抗内毒素作用,相信这类药物会有广阔的发展前景。     

“良关系”化合物丹参素冰片酯抗神经炎症作用

目的丹参-冰片药对源于复方丹参方,是典型的"良关系"之"相使"药对。丹参素冰片酯(DBZ)是复方丹参方中君药丹参的主要活性成分丹参素与使药冰片,遵循"组合中药分子化学"思路,设计拼合而成的"良关系"化合物。前期研究表明,其具备显著的抗心、脑缺血作用,能够代表原方主要药理作用。心、脑缺血及动脉粥样硬化等相关疾病的发生、发展均伴随神经炎症,然而DBZ与神经炎症的关系尚无研究。本研究探究DBZ抑制神经炎症的作用。方法脂多糖(LPS)诱导BV2小胶质细胞炎症模型,运用Griess比色法检测NO的释放,ELISA法检测肿瘤坏死因子,Western印迹实验检测iNOS、MMP-9等蛋白的表达。结果 DBZ能剂量依赖地抑制LPS诱导的BV-2小胶质细胞产生的NOTNFα等炎症因子的释放及MMP-9、iNOS、细胞外调节蛋白激酶等相关蛋白表达,拮抗Erk1/2信号通路的激活。结论 DBZ对LPS诱导BV-2小胶质细胞活化具有抑制作用。     

RAW 264.7细胞炎症模型优化及异喹啉类生物碱抗炎活性研究

目的 对RAW 264.7细胞炎症模型进行优化,并考察异喹啉类生物碱的抗炎活性。方法 采用内毒素脂多糖（LPS）诱导RAW264.7细胞炎症反应,以细胞上清液中炎症因子分泌水平为指标,优化LPS诱导浓度、时间及阳性药地塞米松（DEX）孵育时间,并考察异喹啉类生物碱的抗炎活性。结果 RAW 264.7细胞上清液中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）分泌水平随LPS诱导浓度、时间增加而升高,但当LPS质量浓度超过100 ng/mL、诱导时间超过12 h后,TNF-α分泌水平趋于平缓;LPS为20 ng/mL、诱导12 h的TNF-α分泌水平明显升高。DEX对TNF-α分泌抑制作用随孵育时间延长而增强,但孵育4 h后,TNF-α分泌抑制作用趋于平缓。异喹啉类生物碱呈现不同程度TNF-α分泌抑制作用,其抑制活性与其季胺型母核结构及R基团烷氧基取代等密切相关。结论 LPS为20 ng/mL、诱导12 h能较好诱导RAW 264.7细胞炎症反应;异喹啉类生物碱的TNF-α分泌抑制作用与其季胺型母核结构、R基团取代等密切相关。     

板蓝根抗内毒素活性物质筛选

目的从板蓝根氯仿提取部位(F02)4个不同极性组分(F021、F022、F023和F024)中筛选出抗内毒素活性最强的部位.方法用板蓝根不同组分对内毒素致小鼠死亡保护作用及对内毒素致鼠巨噬细胞分泌炎性因子肿瘤坏死因子(TNFα)、白细胞介素-6(IL-6)的影响作比较研究.结果 F02、F021、F022、F023和F024组对2.42 mg·kg-1内毒素致小鼠死亡有保护作用,死亡率分别为30%、50%、20%、50%和60%.对内毒素刺激鼠巨噬细胞分泌TNFα和IL-6有抑制作用,LPS浓度为50 ng·mL-1时,抑制率TNFα分别为76.54%、30.86%、78.60%、36.63%、2.06%,IL-6分别为75.85%、18.45%、77.68%、21.41%、3.64%;LPS浓度为100 ng·mL-1时抑制率TNTα分别为49.65%、16.86%、66.97%、13.39%、7.16%,IL-6分别为59.78%、1.28%、61.86%、2.08%、1.44%.结论板蓝根氯仿提取部位第F022组分抗内毒素活性最强,该部位为板蓝根抗内毒素活性物质.     

一笑退热散对大鼠内毒素诱导发热模型退热机制的实验研究

目的:研究一笑退热散对大鼠内毒素(LPS)诱导发热模型退热作用,探讨该中药组方的退热作用机制。方法:将48只SD大鼠随机分成6组,空白组、模型组、对乙酰氨基酚组、一笑退热散高剂量组、一笑退热散中剂量组、一笑退热散低剂量组,除空白组外,其他各组腹腔注射70μg/kg LPS建立SD大鼠发热模型,观察用药后每小时的体温变化,共4 h;用放射免疫法测定大鼠下丘脑前列腺素E2(PGE2)和白细胞介素-1β(IL-1β)、血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和血清IL-1β的含量,并作相关性分析。结果:一笑退热散不同剂量组均具有降低大鼠LPS发热模型体温的作用,能有效降低大鼠下丘脑PGE2、IL-1β和血清TNF-α、IL-1β含量。结论:一笑退热散通过降低致热性细胞因子PGE2、IL-1β和TNF-α发挥退热作用。     

KAE神经保护及抗神经炎症作用机制

目的神经炎症与神经退行性疾病的发生密切相关,KAE是一种具有抗炎活性的黄酮类化合物,本研究评价KAE的抗神经炎症作用,并探讨其作用机制。方法 LPS刺激BV2细胞建立细胞水平神经炎症模型;LPS腹腔注射小鼠、侧脑室注射建立动物水平神经炎症模型;ELISA法检测炎症相关因子水平;Griess试剂检测NO水平;RT-PCR及Western蛋白印迹法检测炎症相关蛋白的表达;RNA-seq、非标记定量蛋白质组学分析方法探讨KAE调控靶点和信号通路。结果在LPS刺激BV2细胞模型上,KAE显著降低LPS诱导的BV2细胞上清中炎症因子水平,下调LPS诱导的BV2细胞中炎症蛋白TLR4和MYD88的表达。在LPS刺激小鼠模型上,KAE显著改善纹状体神经元损伤,提高纹状体TH和PSD95水平;抑制脑纹状体小胶质细胞的活化,降低IL-1β,IL-6,TNF-α,MCP-1和ICAM-1水平,抑制COX-2,TLR4和My D88等炎症蛋白的表达,保护血脑屏障的完整。在LPS侧脑室注射大鼠模型上,KAE显著降低纹状体组织中炎症因子水平,RNA-seq、非标记定量蛋白质组学分析方法检测发现KAE调控靶点和信号通路。结论 KAE具有神经保护及抗神经炎症作用,机制与下调TLR4/My D88炎症通路、保护血脑屏障相关。     

叶下珠抗内毒素的实验研究

目的 对厦门产叶下珠进行成分分离,从中筛选出有抗内毒素作用的物质.方法 叶下珠水、醇提取液经有机溶剂萃取得10组成分,这些成分与内毒素作用,通过鲎试验法监测内毒素含量的变化,由此判断提取物抗内毒素作用的大小.结果 有3组成分有抗内毒素作用,其中一组成分浓度为0.12、0.24、0.48 mg·mL-1时,对内毒素的清除率分别为22.9%、45.6%、81.3%,该成份随浓度递增抗内毒素作用不断增强.结论 叶下珠的一些成份在体外对内毒素有较好的押制作用.     

大蒜黄酮的分离及抗内毒素活性的评价

目的筛选和评价大蒜提取成分的抗内毒素作用。方法通过离子交换高效液相色谱等方法从大蒜中筛选出2个成分(大蒜黄酮1、2),采用动态浊度法测定其体外中和内毒素的能力,观察其对内毒素(20mg·kg-1)攻击小鼠的保护作用。结果大蒜黄酮2能直接中和内毒素,对内毒素攻击小鼠有显著的保护作用。结论大蒜黄酮2具有显著的抗内毒素活性。     

赤芍拮抗内毒素活性物质的分离及生物学活性研究

目的 通过生物传感器技术，应用常规分离技术寻找赤芍中的非鞣质类的抗LPS活性成分。方法 以生物传感器技术和薄层色谱技术为指导，建立赤芍抗LPS成分的有效提取方法。再利用高效液相色谱技术（HPLC）从赤芍中定向分离出具有拮抗LPS作用的活性组分。最后对其进行拮抗LPS活性的药理学评价。结果 利用生物传感器技术完成了对不同产地和不同煎煮方法的赤芍拮抗LPS活性的筛选，确定出醇提法的四川的赤芍中拈抗LPS活性成分的含量最高。并从中定向分离出6个具有与Lipid A结合活性的组分。     

白木香叶提取物对LPS诱导RAW264.7巨噬细胞炎症因子的影响

目的 采用LPS刺激巨噬细胞RAW264.7,建立体外的炎症模型,探讨白木香叶提取物抗炎活性和作用机制.方法 采用MTT法检测白木香叶提取物( ASPE)对RAW264.7细胞的毒性作用;采用ELISA法检测ASPE对IL-6表达情况;采用Western blotting检测iNOS和COX-2蛋白表达情况,结果 ASPE能抑制LPS刺激RAW264.7所产生的炎症反应,其作用机制可能与其抑制iNOS和COX-2蛋白表达有关.结论 白木香叶提取物有抗炎活性.     

基于模式生物斑马鱼模型的中药药效物质筛选技术及应用

目的作为一个复杂成分体系,中药药效物质的精准辨识和筛选是中药现代化研究的一个瓶颈问题,探索新的实验技术十分重要。方法斑马鱼是新兴的模式生物,具有体外受精、胚胎透明,不需要解剖可方便在显微镜下观察组织器官的发育等生物学优势,可在细胞板中完成实验,需要样品量少,已被欧洲替代法验证中心推荐为新的替代动物。斑马鱼全基因组测序结果显示斑马鱼与人的基因组相似性达87%,大量的研究表明斑马鱼对药物反应与临床反应也高度相似,为斑马鱼应用于研究人类疾病与药物筛选奠定了理论和实践基础。本实验室利用斑马鱼模型构建了较为齐全的中药药效物质筛选的技术体系,并对甘草、阿胶、栀子、乳香等传统中药进行药效或毒性成分的筛选辨识研究。结果本实验室利用斑马鱼模型建立了可涵盖肿瘤、心血管、神经系统、骨骼、皮肤、重要器官等的活性/毒性筛选技术平台。从前期大规模的筛选中,发现甘草具有一定的抗肿瘤作用,进一步利用斑马鱼活性跟踪技术和高速逆流色谱分离技术,发现了2个未报道的抑制血管生成的活性成分。新阿胶是山东福胶集团的独家品种,是以猪皮为来源,作为阿胶的替代品,但是现代药理学数据缺乏导致市场认可度低,因此我们利用斑马鱼模型系统开展了新阿胶的化疗损伤后的"扶正"与"生血"的作用机制。中药栀子临床发现具有防治血栓的功效,但是抗血栓的药效标志物并不清楚,作者采用斑马鱼模型整合代谢组学技术,发现3个代表性的抗血栓成分。乳香在历代典籍中具有"孕妇慎服"记载,但是原因不明,我们利用斑马鱼模型构建发育毒性模型,并结合灰色关联度分析法,证明乳香具有一定的发育毒性,并发现了潜在的毒性靶器官,并发现了主要的毒性效应成分。结论斑马鱼作为一种新型的模式生物,在中药药效物质筛选、活性评价、毒性预警方面都具有广阔的应用前景。