Ginsengrod-ekstrakt øger autofagi-niveauet i makrofager RAW264.7 og forbedrer deres spredning og fagocytiske evne
Makrofager er en af de vigtige medfødte immunceller i kroppen med forskellige funktioner som fagocytose, antigenpræsentation, immunforsvar og regulering af inflammation. Makrofager genkender hovedsageligt receptorer og patogener gennem deres udtrykte mønstre og aktiverer relaterede molekyler og opsluger derved patogener.

Autofagi er en proces, der opretholder kroppens homøostase. Den kan opsluge cytoplasmatiske proteiner eller organeller og indkapsle dem i vesikler, som derefter smelter sammen med lysosomer og danner autolysosomer. Disse lysosomer nedbryder det indhold, de indeholder, og opfylder derved cellens metaboliske behov og fornyelsen af visse organeller. Autofagi spiller en vigtig rolle i makrofag-fagocytose, antigenpræsentation, regulering af immunrespons og inflammatorisk respons. Faldet i makrofagernes autofagi-funktion kan påvirke deres fagocytiske funktion. Ginseng har den effekt, at det forbedrer immuniteten, hvilket afspejles i forskellige aspekter som f.eks. specifik antistofdannelse, lymfocytproliferation og øget fagocyteringsevne hos makrofager. Denne artikel bruger ginsengrodekstrakt til at virke på makrofager RAW264.7 og undersøger dets virkninger på makrofagers autofaginiveau, spredningsevne og fagocytiske evne, hvilket giver et teoretisk grundlag for yderligere forskning i ginsengrodekstrakt.

Spredning er forudsætningen og grundlaget for, at immunceller kan differentiere sig til flere funktionelle fænotyper og spille tilsvarende roller i immunresponsen, mens fagocytose er et vigtigt middel for makrofager og andre fagocytiske celler til at eliminere eksogene patogene mikroorganismer og endogene aldrende og døde celler. I denne undersøgelse kan en vis koncentration af ginsengrodekstrakt betydeligt fremme makrofagproliferation og forbedre deres fagocytiske evne, hvilket indikerer, at ginsengrodekstrakt kan opnå immunregulering ved at fremme makrofagproliferation og forbedre makrofagens fagocytiske evne.

Autofagi er en konserveret cellulær nedbrydningsvej. Autofagi bruger lysosomer til at nedbryde beskadigede organeller og store molekylære stoffer, og de producerede aminosyrer og små molekylære stoffer genbruges, hvorved der opnås intracellulær materialecirkulation og miljømæssig balance. Når autofagi dannes, hydrolyserer cytoplasmatisk LC3 et lille peptid for at danne LC3-I. LC3-I binder sig til PE for at danne en autofagosommembran (dvs. LC3-II). Derfor kan størrelsen af LC3-II/I-forholdet estimere niveauet af autofagi. Når pattedyrceller gennemgår autofagi, øges indholdet af LC3 i cellen og omdannelsen af LC3-I til LC3-II betydeligt. Autofagirelateret protein 7 (Atg7) kan fremme dannelsen af autofagiske lysosomer og nedbrydningen af beskadigede mitokondrier under autofagi.

AMPK/mTOR og Akt/mTOR er to klassiske signalveje for autofagi. Adenosinaktiveret proteinkinase (AMPK) er en serin/threoninkinase, der ved aktivering (fosforylering) kan hæmme mTOR-aktiviteten og øge autofaginiveauet i cellerne. Proteinkinase B (Akt eller PKB) er også en type serin/threonin-proteinkinase, der kan samarbejde med phosphatidylinositol-afhængig proteinkinase 1/2 for at fremme bindingen af phosphatidylinositol-trifosfat til sig selv. Akt overføres fra cytoplasmaet til plasmamembranen og bliver aktiv (fosforyleret). Efter aktivering kan Akt aktivere downstream-proteinet mTOR (fosforyleret) og derved hæmme autofagi-processen.

Forskningsresultaterne viste, at ekspressionsniveauerne af Atg7- og LC3-proteiner i RAW264.7-makrofager steg, mens ekspressionen af p-AKT og p-mTOR faldt, og fosforyleringsniveauet af AMPK steg. Forskellene i forhold til kontrolgruppen var statistisk signifikante. Ginsengrodekstrakt deltager i formidlingen af autofagi-responsen hos makrofager RAW264.7 gennem flere veje. Autofagi spiller en vigtig rolle i makrofagernes funktion. Ved at regulere autofagi-niveauer gennem autofagi-regulatorer kan effekten af ginsengrod-ekstrakt på makrofagens RAW264.7-funktion forbedres eller neutraliseres.

Sammenfattende kan ginsengrodekstrakt fremme spredningen af makrofager RAW264.7, forbedre dens fagocytiske funktion og øge autofaginiveauet af makrofager RAW264.7 gennem AMPK/mTOR og AKT/mTOR-signalveje, som er korrelerede. Denne undersøgelse giver et teoretisk grundlag for anvendelse af ginsengrodekstrakt i cellulær autofagi og immunregulering, men den molekylære mekanisme for dens virkning skal stadig undersøges yderligere.