Den immunmodulerende effekt og mekanisme af AHP-III, en enkelt komponent af polysaccharider fra Acanthopanax senticosus, på makrofager
Den traditionelle kinesiske medicin, Acanthopanax giraldii Hams, er stængelbarken fra planten Acanthopanax giraldii i familien Araliaceae. Det produceres hovedsageligt i Gansu, Ningxia, Qinghai, Sichuan og andre regioner og har den virkning, at det fordriver vind og fugt, styrker muskler og knogler, fremmer blodcirkulationen og diurese. Acanthopanax giraldii Hams polysaccharid er en af de aktive ingredienser, som har farmakologiske virkninger som antitumor, antiviral, hepatobeskyttende og immunregulerende.

Makrofager er bredt fordelt i forskellige væv i kroppen og deltager ikke kun i medfødte og adaptive immunresponser, men fungerer også som "broceller" mellem de to. Aktiverede makrofager kan opsluge fremmedlegemer eller direkte dræbe patogener og tumorceller; og det kan deltage i kroppens immunrespons ved at frigive tumornekrosefaktor alfa (TNF - α), interleukin-6 (IL-6), NO og andre relaterede cytokiner. Tidligere undersøgelser har vist, at polysaccharider fra traditionel kinesisk medicin kan aktivere makrofager og fremme frigivelsen af cytokiner som TNF - α, IL-6 og NO.

Denne artikel fokuserer på undersøgelsen af aktiveringseffekten af AHP-III, en enkelt komponent af polysaccharider udvundet fra huden på Acanthopanax senticosus af vores forskningsgruppe, på musemakrofag RAW264.7-celler, og forsøger at udforske dens mekanisme.

Immunresponsen opretholder balancen og stabiliteten i kroppens indre miljø ved at "genkende" og eliminere antigene fremmede stoffer. Inflammation er forårsaget af intense immunresponser, der er kendetegnet ved koordineret aktivering af forskellige signalveje, der regulerer udtrykket af proinflammatoriske og antiinflammatoriske mediatorer i vævsceller og blodleukocytter; Effektiv inflammatorisk respons er afhængig af komplekse cellulære og molekylære interaktioner mellem immunsystemet, det vaskulære system og væv, som kan forbedre kroppens immunregulerende funktion. Plantepolysaccharider kan f.eks. aktivere makrofager for at forbedre deres fagocytiske drabsfunktion samt frigive relevante cytokiner for at opnå immunregulerende effekter.
Makrofager er vigtige immunceller i kroppen, der spiller en rolle i at modstå infektioner, opretholde det indre miljøs stabilitet og immunovervågning. Aktiverede makrofager kan producere immunresponser og inflammationsrelaterede bioaktive molekyler, såsom NO, interleukin (IL), tumornekrosefaktor (TNF) osv. Tidligere rapporter har vist, at makrofager kan fungere som målceller for polysaccharider og ofte bruges som ideelle cellemodeller til at evaluere den immunmodulerende aktivitet af polysaccharider. Liu et al. fandt, at polysaccharider fra Panax ginseng-blomster kan forbedre makrofagernes immunaktivitet ved at øge makrofagernes fagocytiske evne og frigive immunfaktorer. Derudover har forskning vist, at Ganoderma lucidum-polysaccharider og Poria cocos-polysaccharider også har en aktiverende effekt på makrofager.

På nuværende tidspunkt fokuserer forskningen i polysakkariders biologiske aktivitet hovedsageligt på rå polysakkarider, som har komplekse komponenter og ikke er befordrende for at belyse polysakkariders virkningsmekanisme. Forskergruppen isolerede og rensede tre enkeltkomponenter fra rå polysaccharider af Acanthopanax senticosus i den tidlige fase. Baseret på forskergruppens tidligere forskning undersøger denne undersøgelse aktiveringseffekten og -mekanismen af Acanthopanax senticosus polysaccharid AHP-III på musemakrofagen RAW264.7.

Makrofagernes fagocyterende funktion er den grundlæggende forsvarsmekanisme for medfødt immunitet. Den neutrale røde test viste, at AHP-III kan forbedre den fagocytiske evne hos RAW264.7-celler, og der er en signifikant forskel inden for det eksperimentelle koncentrationsområde. NO er et signalmolekyle, der udskilles af makrofager, og som spiller en vigtig rolle i immunreguleringen og den inflammatoriske respons i kroppen. Det katalyseres af tre typer NO-syntase, og nogle eksterne stimuli såsom interferoner og inflammatoriske faktorer (TNF - α, IL-6) kan aktivere inducerbar NO-syntase (iNOS). IL-6 og TNF - α bruges ofte som markører for aktivering af pro-inflammatoriske cytokinsystemer. RT qPCR- og ELISA-eksperimenter har vist, at AHP-III øger ekspressionsniveauerne af TNF - α og IL-6-gener og derved øger frigivelsen af disse cytokiner. I ELISA-eksperimentet var frigivelsen af TNF - α-cytokiner i den blanke gruppe lavere end standardkurvens minimumstærskel, og frigivelsen var relativt lille, hvilket resulterede i et beregnet resultat på 0; RT qPCR-eksperimenter viste, at ekspressionsniveauet for iNOS-genet steg med stigningen i lægemiddeldosering, og der var en signifikant forskel sammenlignet med den blanke gruppe; I mellemtiden blev det ifølge Griess-testen fundet, at NO-sekretionen i den behandlede gruppe steg signifikant sammenlignet med den blanke gruppe. Ovenstående eksperimentelle resultater indikerer, at AHP-III kan fremme cytokinfrigivelse og spille en immunmodulerende rolle ved at øge ekspressionen af cytokingener.

NF-KB har længe været betragtet som en typisk pro-inflammatorisk signalvej, i høj grad baseret på aktivering af pro-inflammatoriske cytokiner som interleukin og tumornekrosefaktor, som kan formidle inflammatoriske reaktioner gennem makrofager. RAW264.7-makrofager stimuleres af inflammatoriske faktorer som TNF-α og IL-6, som aktiverer IKK-kinase i NF-KB-signalvejen. Fosforyleret IKK kan fosforylere IkBa og frigive NF-KB-dimerer, hvilket øger fosforyleringsniveauet af NF-KB-signalvejsrelaterede proteiner. Resultaterne af Western Blot-eksperimentet viste, at efter AHP-III-stimulering af RAW264.7-makrofager blev fosforyleringsniveauerne af p65, IKK β og IkB α i NF-KB signifikant øget. Det er blevet bekræftet, at AHP-III kan aktivere NF-KB-signalvejen ved at inducere fosforylering af p65 og IKK β i NF-KB og derved stimulere aktiveringen af RAW264.7-makrofager.

Sammenfattende viste AHP-III-forsøgsgruppen sammenlignet med den blanke gruppe en signifikant stigning i den fagocytiske evne hos RAW264.7-makrofager, og frigivelsen og genekspressionsniveauerne af cytokiner NO, IL-6 og TNF - α blev signifikant opreguleret med en vis dosisafhængighed; Samtidig blev fosforyleringsniveauerne af p65 og IKK β i NF-KB-signalvejen signifikant forøget. Det kan udledes, at AHP-III kan opnå immunmodulerende virkninger ved at aktivere NF-KB-signalvejen, hvilket giver et teoretisk grundlag for den videre udvikling og anvendelse af polysaccharider fra Acanthopanax senticosus.