Le polysaccharide GiP-B1 de Glycyrrhiza uralensis active les macrophages RAW264.7 via la voie de signalisation TLR4/MyD88/NF - κ B
Le système immunitaire inné est une ligne de défense importante de l'organisme pour résister à l'invasion des pathogènes, et les récepteurs Toll (TLR), ainsi que les cellules présentatrices d'antigènes telles que les macrophages et les cellules dendritiques exprimant les TLR, sont des composants importants du système immunitaire inné. Les recherches sur l'implication des TLR dans la reconnaissance immunitaire des macrophages, la régulation de la transduction des signaux et l'initiation de la réponse immunitaire ont montré que tous les membres de la famille TLR, à l'exception du TLR3, peuvent reconnaître des ligands tels que les lipopolysaccharides (LPS), se lier au facteur de différenciation myéloïde 88 (MyD88), recruter les kinases concernées et activer la kinase inhibitrice du facteur nucléaire kappa B (IKK), qui phosphoryle l'inhibiteur de NF - κ B (I κ B) qui se lie à NF - κ B. Il se dissocie, active NF - κ B dans le noyau, déclenche ou inhibe la transcription des gènes cibles, régulant ainsi la réponse immunitaire innée.
Les polysaccharides, qui constituent une classe efficace de régulateurs de la réponse biologique, activent les réponses immunitaires des macrophages par le biais de mécanismes liés à la transduction de la voie de signalisation TLRs/NF - κ B. La recherche a montré que de nombreux polysaccharides végétaux peuvent se lier spécifiquement à des récepteurs tels que TLR2/4 à la surface des macrophages, activer la voie de signalisation NF - κ B, réguler la transcription des cytokines et l'expression des molécules co-stimulantes dans les cellules phagocytaires, et initier des cascades en aval pour activer l'immunité innée et acquise.
Glycyrrhiza inflata Bat. est une plante médicinale caractéristique du Xinjiang. Ses racines et rhizomes séchés ont été inclus dans la pharmacopée chinoise en tant qu'herbes médicinales. Notre groupe de recherche a confirmé que son polysaccharide brut GiP et ses composants purifiés favorisent la prolifération des macrophages et des lymphocytes. Le composant purifié GiP-B1, dont la teneur est élevée, est un polysaccharide acide avec une chaîne principale poly Rha GalA, dont le poids moléculaire relatif est supérieur à 2,0 × 106Da et dont la teneur en acide uronique est de 16,8%. Il peut promouvoir de manière significative la prolifération et la phagocytose des macrophages RAW264.7, augmenter la sécrétion d'IL-1 β et de TNF - α par les macrophages, et promouvoir la génération de NO et de NOS. L'équipe de recherche a ensuite utilisé un anticorps monoclonal anti-TLR4 pour intervenir dans les macrophages et a constaté que la sécrétion de TNF - α, IL-1 β, 1L-6 et de NO induite par GiP-B1, ainsi que l'expression de l'iNOS, 1L-1 β, TNF - α, et 1L-6 mRNA, étaient inhibées à des degrés divers, ce qui suggère que l'activation des macrophages par GiP-B1 peut être liée à TLR4 et à ses voies de signalisation connexes. Afin d'étudier la relation entre les macrophages activés par GiP-B1 et la voie de signalisation TLR4/NF - κ B, cette étude a transfecté les macrophages RAW264.7 avec l'ARN interférent TLR4 (TLR4 siRNA) in vitro pour explorer si l'intervention de GiP-B1 peut activer les macrophages par la voie de signalisation NF - κ B médiée par TLR4, afin d'élucider le mécanisme moléculaire des macrophages activés par GiP-B1.

Les macrophages sont d'importants exécuteurs de l'immunité innée dans l'organisme. En tant que cellules phagocytaires spécialisées dans les tissus, ils peuvent reconnaître des motifs moléculaires associés aux pathogènes (PAMP) conservés à la surface des micro-organismes pathogènes grâce à des récepteurs de reconnaissance des motifs (PRR) tels que les TLR exprimés à leur surface. Par des voies de signalisation en aval, ils régulent l'expression de divers gènes de réponse immunitaire pour éliminer les pathogènes. La recherche a montré que de nombreux polysaccharides végétaux naturels peuvent servir de ligands pour le TLR4, facilitant la signalisation des macrophages par des voies dépendantes et non dépendantes de MyD88, favorisant l'entrée de NF - κ B dans le noyau et se liant à des séquences de reconnaissance spécifiques sur les promoteurs de l'ADN, médiant l'expression de cytokines telles que IL-1, IL-6, TNF - α, etc. Ces cytokines agissent également comme des stimulateurs de NF - κ B, activant davantage NF - κ B pour provoquer des réponses inflammatoires soutenues et activer les réponses immunitaires adaptatives.
En tant que plante source de la réglisse traditionnelle chinoise, les principales substances médicinales de la réglisse à fruits gonflés comprennent non seulement des chalcones ayant une activité anticancéreuse, mais aussi des polysaccharides ayant une activité antioxydante, une activité inhibitrice de l'alpha glucosidase et une activité régulatrice du système immunitaire. Les recherches préliminaires de notre groupe de recherche ont révélé que le polysaccharide brut GiP et ses composants purifiés de Glycyrrhiza uralensis ont pour effet de favoriser la prolifération des macrophages et des lymphocytes. Parmi eux, le composant purifié GiP-B1, dont la teneur est plus élevée, a un effet promoteur significatif sur la prolifération, la phagocytose et la sécrétion de cytokines des macrophages RAW264.7. Le groupe de recherche préliminaire a utilisé un anti-TLR4 pour traiter les cellules et a découvert que son mécanisme d'action est lié à l'activation de la voie de signalisation TLR4/NF - κ B après l'intervention de l'échantillon. Cet article utilise la technologie siRNA pour réduire au silence le gène TLR4, et constate que GiP-B1 favorise la prolifération des macrophages RAW264.7 et inhibe la sécrétion des cytokines TNF- α, IL-1 β et IL-6. Cela indique que TLR4 est impliqué dans l'effet de GiP-B1 sur la prolifération des macrophages RAW264.7 et la sécrétion de cytokines, c'est-à-dire que l'activation des macrophages par GiP-B1 est liée à TLR4, ce qui est cohérent avec les résultats des expériences précédentes de blocage d'anticorps. En outre, d'après les types de cytokines sécrétées par les macrophages activés par GiP-B1 via TLR4, tels que TNF-α, IL-1 β, IL-6, etc., il semble que l'activation des macrophages par GiP-B1 puisse induire une polarisation vers le type M1. Les macrophages de type M1 favorisent non seulement les réponses inflammatoires, mais ont également des capacités de présentation d'antigènes, qui peuvent activer les réponses immunitaires adaptatives des cellules T, induire des réponses immunitaires des cellules Th1 et exercer des fonctions de dégagement immunitaire de l'hôte contre les agents pathogènes et les cellules tumorales. Des études antérieures ont également montré que GiP-B1 avait certains effets antitumoraux in vitro. La question de savoir si son mécanisme d'action est lié à la promotion de la polarisation des macrophages par GiP-B1 et s'il peut promouvoir la fonction immunitaire anti-tumorale de l'organisme en régulant les macrophages dans le micro-environnement tumoral doit encore faire l'objet de recherches approfondies.
Afin de mieux démontrer la relation entre l'activation des macrophages par GiP-B1 et la voie TLR4/NF - κ B, cette expérience a également étudié les changements d'expression de l'ARNm et des protéines des gènes régulateurs en amont TLR4, de la molécule dépendante MyD88, des gènes récepteurs en aval NF κ Bp65, I κ B α, etc. dans les macrophages régulés par GiP-B1 sous l'intervention du siRNA TLR4. Les résultats ont montré qu'en raison de l'inhibition du gène TLR4, le niveau d'expression de l'ARNm de TLR4 a diminué, la teneur en NF - κ Bp65 libre dans le noyau a considérablement diminué, et l'activation de la voie NF - κ B a également diminué en conséquence ; GiP-B1 augmente non seulement l'expression du gène TLR4 dans les macrophages dans des conditions normales, mais aussi l'ARNm et l'expression protéique de la molécule dépendante de la signalisation TLR4 MyD88 et des gènes en aval NF - κ Bp65 et p-I κ B α, ainsi que l'ARNm et l'expression protéique de TLR4 et MyD88, NF - κ Bp65, et p-I κ B α par interférence ARN, ce qui prouve que GiP-B1 peut agir comme l'un des ligands de TLR4, activer la voie de signalisation TLR4/NF - κ B dépendant de MyD88, activer le facteur de transcription nucléaire p65 de la famille NF - κ B, entraînant la dégradation par phosphorylation de l'I κ B et la dissociation de NF - κ B, et promouvoir NF - κ B. Transfert du cytoplasme au noyau, liaison à des séquences d'ADN spécifiques, régulation de la transcription des cytokines inflammatoires, de la prolifération cellulaire (antiapoptose) et d'autres gènes, participation aux réponses inflammatoires, aux réponses immunitaires, etc. GiP-B1 active les macrophages par la voie de signalisation TLR4/MyD88/NF - κ B, qui est presque identique à la voie d'action des polysaccharides dans les études susmentionnées.
En résumé, GiP-B1 peut réguler la fonction immunitaire des macrophages RAW264.7 par la voie de signalisation TLR4/NF - κ B, et son effet régulateur est principalement obtenu par la voie dépendante de MyD88. Cette expérience fournit des preuves expérimentales de l'activation des macrophages par les polysaccharides de Glycyrrhiza uralensis, ce qui permet d'élucider le mécanisme d'action des polysaccharides de Glycyrrhiza uralensis dans la réponse inflammatoire, la réponse immunitaire et d'autres aspects.