Glycyrrhiza uralensis-polysakkarid GiP-B1 aktiverer makrofag RAW264.7 via TLR4/MyD88/NF - κ B-signalvej
Det medfødte immunsystem er en vigtig forsvarslinje for kroppen til at modstå patogeninvasion, og Toll-lignende receptorer (TLR'er) samt antigenpræsenterende celler som makrofager og dendritiske celler, der udtrykker TLR'er, er vigtige komponenter i det medfødte immunsystem. Forskning i TLR'ernes involvering i makrofagers immungenkendelse, regulering af signaltransduktion og initiering af immunrespons har vist, at alle medlemmer af TLR-familien, undtagen TLR3, kan genkende ligander som lipopolysaccharider (LPS), binde til myeloid differentieringsfaktor 88 (MyD88), rekruttere relevante kinaser og aktivere kinaseinhibitoren af nuklear faktor kappa B (IKK), som phosphorylerer inhibitoren af NF - κ B (I κ B), der binder til NF - κ B. Og dissocierer, aktiverer NF - κ B i kernen, indleder eller hæmmer transkriptionen af målgener og regulerer derved det medfødte immunrespons.
Polysaccharider, som er en effektiv klasse af biologiske responsregulatorer, aktiverer makrofagimmunresponser gennem mekanismer, der er relateret til TLR/NF - κ B-signalvejstransduktion. Forskning har vist, at mange plantepolysaccharider specifikt kan binde sig til receptorer som TLR2/4 på overfladen af makrofager, aktivere NF-κ B-signalvejen, regulere transkriptionen af cytokiner og udtrykket af co-stimulerende molekyler i fagocytiske celler og igangsætte downstream-kaskader for at aktivere medfødt og erhvervet immunitet.
Glycyrrhiza inflata Bat. er en karakteristisk medicinsk planteressource i Xinjiang. Dens tørrede rødder og jordstængler er blevet optaget i den kinesiske farmakopé som lægeurter. Vores forskningsgruppe har bekræftet, at det rå polysakkarid GiP og de oprensede komponenter fremmer spredningen af makrofager og lymfocytter. Den oprensede komponent GiP-B1, som har et højt indhold, er et surt polysaccharid med en poly Rha GalA-hovedkæde med en relativ molekylvægt på mere end 2,0 × 106Da og et uronsyreindhold på 16,8%. Det kan markant fremme spredning og fagocytose af RAW264.7-makrofager, øge udskillelsen af IL-1 β og TNF - α af makrofager og fremme genereringen af NO og NOS. Forskergruppen brugte yderligere monoklonalt antistof anti-TLR4 til at gribe ind i makrofager og fandt, at udskillelsen af TNF - α, IL-1 β, 1L-6 og NO induceret af GiP-B1 samt udtrykket af iNOS, 1L-1 β, TNF - α og 1L-6 mRNA blev hæmmet i varierende grad, hvilket tyder på, at GiP-B1-aktivering af makrofager kan være relateret til TLR4 og dets relaterede signalveje. For at undersøge forholdet mellem GiP-B1-aktiverede makrofager og TLR4/NF - κ B-signalvejen transfekterede denne undersøgelse RAW264.7-makrofager med TLR4-interfererende RNA (TLR4 siRNA) in vitro for at undersøge, om GiP-B1-intervention kan aktivere makrofager gennem den TLR4-medierede NF - κ B-signalvej for at belyse den molekylære mekanisme for GiP-B1-aktiverede makrofager.

Makrofager er vigtige eksekutorer af den medfødte immunitet i kroppen. Som specialiserede fagocyterende vævsceller kan de genkende konserverede patogenassocierede molekylære mønstre (PAMP'er) på overfladen af patogene mikroorganismer gennem mønstergenkendelsesreceptorer (PRR'er) såsom TLR'er, der udtrykkes på deres overflade. Gennem downstream-signalveje regulerer de udtrykket af forskellige immunresponsgener for at fjerne patogener. Forskning har vist, at mange naturlige plantepolysaccharider kan fungere som ligander for TLR4, hvilket letter makrofagsignalering gennem både MyD88-afhængige og ikke-afhængige veje, fremmer NF - κ B-indtræden i kernen og binder til specifikke genkendelsessekvenser på DNA-promotorer, der formidler udtrykket af cytokiner som IL-1, IL-6, TNF - α osv. Disse cytokiner fungerer også som stimulatorer af NF - κ B, hvilket yderligere aktiverer NF - κ B til at forårsage vedvarende inflammatoriske reaktioner og aktivere adaptive immunresponser.
Som kildeplante til den traditionelle kinesiske medicin lakrids omfatter de vigtigste medicinske stoffer i lakrids med hævede frugter ikke kun chalconer med kræfthæmmende aktivitet, men også polysaccharider med antioxidant, alfa-glucosidasehæmmende aktivitet og immunregulerende aktivitet. I vores forskergruppes indledende forskning blev det konstateret, at det rå polysakkarid GiP og dets oprensede komponenter fra Glycyrrhiza uralensis har den virkning, at de fremmer makrofag- og lymfocytproliferation. Blandt dem har den oprensede komponent GiP-B1 med højere indhold en betydelig fremmende effekt på spredning, fagocytose og cytokinudskillelse af RAW264.7-makrofager. Den foreløbige forskningsgruppe brugte anti-TLR4 til at behandle celler og fandt ud af, at dens virkningsmekanisme er relateret til aktiveringen af TLR4/NF - κ B-signalvejen efter prøveintervention. Denne artikel bruger siRNA-teknologi til at dæmpe TLR4-genet gennem TLR4 siRNA og finder ud af, at GiP-B1 fremmer spredningen af RAW264.7-makrofager og hæmmer udskillelsen af cytokiner TNF - α, IL-1 β og IL-6. Dette indikerer, at TLR4 er involveret i GiP-B1's effekt på RAW264.7-makrofagproliferation og cytokinsekretion, dvs. at GiP-B1-aktivering af makrofager er relateret til TLR4, hvilket er i overensstemmelse med resultaterne af tidligere antistofblokadeeksperimenter. Baseret på de typer cytokiner, der udskilles af makrofager aktiveret af GiP-B1 gennem TLR4, såsom TNF - α, IL-1 β, IL-6 osv., tyder det desuden på, at GiP-B1-aktivering af makrofager kan inducere polarisering mod M1-type. M1-type makrofager fremmer ikke kun inflammatoriske reaktioner, men har også antigenpræsentationsevner, som kan aktivere adaptive immunresponser fra T-celler, fremkalde Th1-celleimmunresponser og udøve værtsimmun clearance-funktioner mod patogener og tumorceller. Tidligere undersøgelser har også vist, at GiP-B1 har visse in vitro anti-tumoreffekter. Hvorvidt dens virkningsmekanisme er relateret til, at GiP-B1 fremmer makrofagpolarisering, og om den kan fremme kroppens anti-tumorimmunfunktion ved at regulere makrofager i tumormikromiljøet, kræver stadig yderligere dybdegående forskning.
For yderligere at demonstrere forholdet mellem GiP-B1-aktivering af makrofager og TLR4/NF - κ B-stien undersøgte dette eksperiment også mRNA- og proteinekspressionsændringer af opstrøms regulerende gener TLR4, afhængigt molekyle MyD88, nedstrøms receptorgener NF κ Bp65, I κ B α osv. i makrofager reguleret af GiP-B1 under TLR4 siRNA-intervention. Resultaterne viste, at på grund af dæmpning af TLR4-genet faldt ekspressionsniveauet for TLR4 mRNA, indholdet af fri NF - κ Bp65 i kernen faldt markant, og aktiveringen af NF - κ B-vejen faldt også tilsvarende; GiP-B1 øger ikke kun ekspressionen af TLR4-genet i makrofager under normale forhold, opregulerer mRNA- og proteinudtrykket af TLR4-signalafhængigt molekyle MyD88 og downstream-gener NF - κ Bp65 og p-I κ B α, men opregulerer også mRNA- og proteinudtrykket af TLR4 og MyD88, NF - κ Bp65, og p-I κ B α forårsaget af RNA-interferens, hvilket yderligere beviser, at GiP-B1 kan fungere som en af TLR4-liganderne, aktivere TLR4/NF - κ B-signalvejen afhængig af MyD88, aktivere nuklear transkriptionsfaktor p65 i NF - κ B-familien, hvilket fører til fosforyleringsnedbrydning af I κ B og dissociation fra NF - κ B, og fremme NF - κ B. Overførsel fra cytoplasma til kernen, binding til specifikke DNA-sekvenser, regulering af transkriptionen af inflammatoriske cytokiner, celleproliferation (antiapoptose) og andre gener, deltagelse i inflammatoriske reaktioner, immunresponser osv. GiP-B1 aktiverer makrofager gennem TLR4/MyD88/NF - κ B-signalvejen, som er næsten identisk med virkningsvejen for polysaccharider i de førnævnte undersøgelser.
Sammenfattende kan GiP-B1 regulere immunfunktionen af makrofager RAW264.7 gennem TLR4/NF - κ B-signalvejen, og dens regulerende effekt opnås hovedsageligt gennem den MyD88-afhængige vej. Dette eksperiment giver eksperimentelt bevis for aktivering af makrofager af Glycyrrhiza uralensis polysaccharider, hvilket hjælper med at belyse virkningsmekanismen for Glycyrrhiza uralensis polysaccharider i inflammatorisk respons, immunrespons og andre aspekter.