Studie über die immunmodulatorische Wirkung von Saponinen aus Panax ginseng und Panax ginseng auf RAW 264.7 Zellen in vitro
Makrophagen, die an der unspezifischen Immunität des Körpers beteiligt sind, bilden die erste Verteidigungslinie gegen Krankheitserreger. Aktivierte Makrophagen können verschiedene Entzündungsfaktoren und Zytokine (wie NO und TNF-α) freisetzen, um sich an der Immunantwort des Körpers zu beteiligen und die Immunantwort zu regulieren. Forschungen haben gezeigt, dass Saponine in der traditionellen chinesischen Medizin Makrophagen aktivieren, die Phagozytosefähigkeit der Zellen verbessern, die Sekretion entsprechender aktiver Moleküle fördern und die Expression entsprechender Proteine hochregulieren können. Radix Pseudostellaria Fibroblastenwurzel-Saponine (RPFRS) sind eine der bioaktiven Komponenten, die aus den Ginsengwurzeln von Pseudostellaria heterophylla isoliert werden und die Immunität, die Antioxidation usw. des Körpers stärken. Heutzutage wird die Hauptwurzel des Panax ginseng als Medizin verwendet, während die Wurzelseide weggeworfen wird, was eine große Verschwendung darstellt. Untersuchungen haben ergeben, dass der durchschnittliche Gehalt an Gesamtsaponinen in der Wurzelseide von Panax ginseng 1,14 Mal so hoch ist wie der der Wurzelknolle. Die Voruntersuchungen der Forschungsgruppe haben gezeigt, dass der Extrakt aus Panax ginseng und Panax ginseng, der hauptsächlich aus Saponinen besteht, eine immunoprotektive Wirkung auf immunsupprimierte Mäuse hat und deren Immunfunktion verbessern kann. Derzeit gibt es nur wenige Berichte über die immunologischen Auswirkungen von RPFRS allein, und mononukleäre Makrophagen der Maus (RAW 264.7-Zellen) werden häufig als Modell für In-vitro-Untersuchungen der Immunaktivität verwendet. Daher wurden in diesem Experiment gezielt RAW 264.7-Zellen untersucht und die immunmodulatorischen Wirkungen und möglichen Mechanismen von RPFRS in vitro durch den Nachweis immunologischer Indikatoren wie Zellproliferation, phagozytische Aktivität, verwandte Zytokine und mRNA-Expression untersucht. Ziel der Studie ist es, den immunologischen Gehalt von RPFRS zu erweitern und eine theoretische Grundlage für die Entwicklung und Nutzung von Panax ginseng zu schaffen.

 

Die Wirkung von RPFRS auf die Proliferation von RAW 264.7-Zellen. Saponine haben bestimmte hämolytische und toxische Eigenschaften und weisen im Vergleich zu anderen Pflanzenextrakten geringere toxische Dosen auf, so dass bei ihrer Verwendung auf die Dosierung geachtet werden sollte. Um festzustellen, ob RPFRS toxische Wirkungen auf RAW 264.7-Zellen hat, und um die optimale Konzentration von RPFRS für Experimente zu ermitteln, wurde die MTT-Methode verwendet, um die Wirkung verschiedener Konzentrationen von RPFRS auf die Proliferation von RAW 264.7-Zellen zu bestimmen. Die Ergebnisse dieses Experiments zeigten, dass RPFRS die Proliferation von RAW 264.7-Zellen im Konzentrationsbereich von 12,5-800 μ g/mL signifikant fördern konnte (P<0,01) und im Konzentrationsbereich von 12,5-100 μ g/mL eine Dosis-Wirkungs-Beziehung zeigte. Daher wurden für die nachfolgenden Experimente Konzentrationen von 12,5-200 μ g/mL ausgewählt.

Die Wirkung von RPFRS auf die phagozytische Aktivität von RAW 264.7-Zellen. Phagozytose ist eine der Hauptfunktionen von Makrophagen. Bei der unspezifischen Immunität können Makrophagen durch Phagozytose Krankheitserreger in Zellen, tote Körperzellen und andere große Antigenpartikel abtöten oder verdauen. Bei der spezifischen Immunität können sie eine Rolle bei der Immunregulation und der Antigenpräsentation spielen. Es gibt Forschungsberichte, wonach sowohl die Platycodon grandiflorus Saponine D als auch die Magnolia grandiflorus Saponine die phagozytische Fähigkeit von Mäusemakrophagen steigern können. In Übereinstimmung mit früheren Studien deuten die Ergebnisse dieses Experiments darauf hin, dass RPFRS den OD-Wert der Phagozytose von Neutralrot in RAW 264.7-Zellen in einer dosisabhängigen Weise bei Konzentrationen von 12,5-200 μ g/mL (P<0,01) erhöhen kann, was darauf hindeutet, dass RPFRS die phagozytische Aktivität von RAW 264.7-Zellen und ihre Immunfunktion verbessern kann.

Die Wirkung von RPFRS auf die Sekretion von NO und die mRNA-Expression von iNOS in RAW 264.7-Zellen. Makrophagen können Krankheitserreger beseitigen, indem sie Entzündungsreaktionen des Immunsystems auslösen und den Körper bei der Regulierung spezifischer Immunreaktionen unterstützen, während das von der Stickstoffmonoxid-Synthase (iNOS) synthetisierte NO eng mit der Funktion der entzündlichen Immunreaktion verbunden ist. Yang et al. fanden heraus, dass das Proteinhydrolysat von Panax ginseng die NO-Sekretion von RAW 264-Zellen fördern und Makrophagen mit TNF-α aktivieren kann, was ihre Immunaktivität steigert. Die Ergebnisse dieses Experiments zeigten, dass RPFRS im Vergleich zur Kontrollgruppe den NO-Gehalt im Überstand von RAW 264.7-Zellen signifikant erhöhen konnte (P<0,05), und gleichzeitig war auch die Expression von iNOS in RAW 264.7-Zellen signifikant erhöht (P<0,01), wobei beide einen dosisabhängigen Anstieg zeigten. Dieses Ergebnis stimmt mit den Erkenntnissen von Li et al. überein, dass Astragalosid IV die Expression von NO und iNOS mRNA im Überstand von RAW 264.7-Zellen erhöhen kann.
Die Wirkung von RPFRS auf die Zytokinsekretion und mRNA-Expression in RAW 264.7-Zellen. Zytokine wie IL-6, IL-10, IL-1 β und TNF - α spielen hauptsächlich eine Rolle bei lokalen und systemischen Entzündungsreaktionen. IL-6 kann Vorläuferzellen von B-Lymphozyten dazu veranlassen, sich in Antikörper bildende Zellen zu verwandeln. IL-10 kann als entzündungshemmender Faktor die Makrophagenaktivität und entzündliche Zytokine wie IL-6 und TNF-α hemmen. IL-1-β kann die Aktivierung und Degranulation von Makrophagen und Neutrophilen sowie die Expression anderer entzündlicher Faktoren fördern. TNF-α ist das wichtigste proinflammatorische Zytokin, das von Makrophagen als Reaktion auf verschiedene Stimuli produziert wird und die Sekretion von Zytokinen wie IL-6 und IL-8 fördern kann. Sun et al. fanden heraus, dass Sojabohnensaponin Ab den Gehalt an TNF-α und IL-1-β im Überstand von RAW 264.7-Zellen erhöhen kann. Li et al. fanden heraus, dass Astragalosid IV den Gehalt und die mRNA-Expression von IL-6, IL-1 β und TNF - α im Überstand von RAW 264.7 Zellen erhöhen kann. Die Ergebnisse dieser Studie zeigten, dass RPFRS im Vergleich zu der leeren Kontrollgruppe die Spiegel von IL-6, IL-10, IL-1 β und TNF-α im Überstand von RAW 264.7-Zellen dosisabhängig erhöhen konnte. RPFRS erhöhte auch die mRNA-Expressionswerte von IL-6, IL-10, IL-1 β und TNF-α in RAW 264.7-Zellen in unterschiedlichem Maße, was darauf hindeutet, dass RPFRS deren Immunfunktion durch Stimulierung der Sekretion von Zytokinen regulieren kann.
Die Wirkung von RPFRS auf die Expression von Proteinen, die mit dem NF-κ-B-Signalweg zusammenhängen, in RAW 264.7-Zellen. NF-κ B kann als nuklearer Transkriptionsfaktor die Expression verschiedener Gene aktivieren, die mit frühen Abwehrreaktionen zusammenhängen, und dadurch physiologische Prozesse wie Zellapoptose, Immunantwort, Entzündung und Gewebeumbau regulieren. Die Aktivierung des NF-κ B-Signalwegs wird durch verschiedene Signalmoleküle stimuliert. TLR2 und TLR4, die zur Familie der Mustererkennungsrezeptoren gehören, sind auf der Oberfläche von Makrophagen, B-Zellen und DC-Zellen stark vertreten und können krankheitsbezogene molekulare Muster überwachen und erkennen, um die Signaltransduktion im Signalweg einzuleiten. Letztere können auch MyD88 stimulieren, um eine Signalkaskade auszulösen und eine NF-κ-B-Aktivierung zu bewirken. MyD88 und TRIF binden an TLR-bindende Proteine im Zytoplasma, aktivieren den MAPK-Signalweg unter Einwirkung von Ubiquitin, fördern die I-κ B-α-Phosphorylierung zur Aktivierung des NF-κ B-Signalwegs und regulieren die nachgeschaltete Genexpression. He et al. fanden heraus, dass nach Intervention mit verschiedenen Dosen von Gesamtsaponinen aus Platycodon grandiflorum die Werte von IL-6, IL-1 β und TNF - α im Synovialgewebe des Sprunggelenks von Ratten mit kollageninduzierter Arthritis sanken, während die Werte von TLR2, TLR4, MyD88 und anderen Proteinen zurückgingen. Shin et al. fanden heraus, dass hitzebehandelte Ginsenoside Rg1 und Rg3 die Sekretion von IL-6 und TNF-α in RAW264.7-Zellen sowie die Phosphorylierung von MAPK und den Abbau von I-κ B-α zur Aktivierung des NF-κ B-Signalwegs fördern können. Die Ergebnisse dieses Experiments zeigten, dass unter der Wirkung von RPFRS die mRNA-Expression von TLR4 in RAW 264.7-Zellen abnahm, während die mRNA-Expression von MyD88 und NF-κ B zunahm. Im Einklang damit zeigten die Ergebnisse der WB eine Abnahme der Expression von TLR4, I κ B α und zytoplasmatischen NF-κ B-Proteinen, während die Expression von TLR2, MyD88, TRIF und nukleären NF-κ B-Proteinen zunahm, was auf die Translokation von NF-κ B aus dem Zytoplasma in den Zellkern hinweist. Nach der Aktivierung des NF-κ B-Stoffwechsels kann es die durch pro-inflammatorische Zytokine vermittelte Transkriptionsinduktion umkehren, was mit den oben erwähnten Ergebnissen des Zytokingehalts und der mRNA-Expression übereinstimmt. Dies deutet darauf hin, dass RPFRS RAW 264.7-Zellen über den durch TLR2 und TLR4 vermittelten TRIF/MyD88-NF-κ B-Transduktionsweg aktivieren kann.
RPFRS kann die Proliferation von RAW 246.7-Zellen fördern, die phagozytische Aktivität erhöhen, den Gehalt und die mRNA-Expression verwandter Zytokine steigern, die mRNA-Expression von TLR4 herunterregulieren, die Expression von TLR2, MyD88, TRIF und nuklearem NF-κ B-Protein hochregulieren, die Expression von TLR4, I-κ B-α und zytoplasmatischem NF-κ B-Protein herunterregulieren und eine gewisse Dosiswirkung zeigen. RPFRS kann einen Immunschutz ausüben, indem es die Stimulierung von TLR4 durch LPS hemmt, und kann auch RAW 264.7-Zellen über den TLR2/4-MyD88/TRIF-NF-κ B-Signalweg aktivieren, indem es am Prozess der Immunantwort teilnimmt und immunregulatorische Effekte ausübt. Weitere Forschung ist erforderlich, um die Beziehung zwischen RPFRS und anderen Signalwegen, die an der Immunregulierung von RAW 264.7-Zellen beteiligt sind, sowie deren Komponenten und Immunaktivität zu untersuchen.