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罗汉果是一种珍贵的药食两用植物资源,具有治疗咽喉痛和缓解便秘等作用,因此在东南亚地区它有着作为药膳和传统中药被广泛使用的悠久历史。罗汉果苷V(Mogroside V,MV)是罗汉果的三萜苷类生物活性成分,目前作为一种天然的功能性甜味剂在高端食品中普遍使用。前期的药理研究表明,含有丰富Mogroside V的罗汉果提取物具有较强的抗炎和干预氧化还原平衡的作用,然而,其分子机制尚不明。在炎症反应中,巨噬细胞扮演着关键性作用,活化后的巨噬细胞能产生肿瘤坏死因子(TNF-α)、白介素(IL-1、IL6)、前列腺素E2(PGE2)等细胞因子并募集其它免疫细胞参与炎症反应。脂多糖(LPS)也叫脂聚糖或内毒素,是炎症反应触发的常见致炎因子,当其作用于巨噬细胞表面后,与脂多糖结合蛋白(LBP)、LPS受体(CD14)结合形成LPS-LBP-CD14复合物,随后与细胞表面的Toll样受体4(Toll-like receptors 4,TLR4)结合后诱发一系列炎症信号级联反应,并诱导大量的炎症蛋白和炎性因子的产生,最终增强和放大炎症反应。本论文以纯度为98%的MV为材料,研究了MV在LPS刺激的RAW264.7细胞炎症模型中发挥其抗炎和干预氧化还原平衡作用的分子机制。全文主要研究结果如下:1.通过细胞毒性、蛋白质印迹和酶联免疫吸附测定发现:Mogroside V的处理浓度在0-640μM之间对细胞都没有明显毒性;在LPS诱导的RAW264.7炎症细胞中,Mogroside V能显著抑制PGE2的释放和COX-2蛋白的表达,且呈浓度梯度效应,说明Mogroside V具有一定的抗炎活性。此外,研究人员还发现Mogroside V对于亚硝酸盐的释放以及iNOS蛋白的表达并没有太大的影响,这与之前研究报道的罗汉果粗提物观察的结果不一样,说明粗提物中可能存在其它活性物质而并非Mogroside V影响了亚硝酸盐的释放以及iNOS蛋白的表达。2.揭示了Mogroside V在LPS诱导的RAW264.7炎症细胞中抑制COX-2蛋白表达的分子机制:(1)MAPKs、AKT1抑制剂单独处理均能显著抑制COX-2的表达。有趣的是,在MAPKs抑制剂处理组中,AKT1的磷酸化同样也受到了抑制,且在所有的抑制剂处理组中仅有AKT1的磷酸化变化趋势符合COX-2表达的变化趋势;(2)Mogroside V能显著降低IκB-α的磷酸化和蛋白表达水平;(3)Mogroside V增加了NF-κB在胞质中稳定性,减少了NF-κB和C/EBPδ的核转移;(4)Mogroside V抑制了LPS诱导的p-38、JNK、MEK和AKT1的磷酸化,且呈浓度梯度效应。综上所述,我们可以推测Mogroside V能够通过抑制LPS诱导的AKT1的磷酸化,减少IκB-α的磷酸化,进而阻断NF-κB的入核以及C/EBPδ在核内的表达。3.初步研究了Mogroside V阻止LPS诱导的ROS过量产生的潜在分子机制:(1)Mogroside V呈浓度梯度降低了胞内ROS的量;(2)AKT1特异性抑制剂LY294002完全逆转了LPS导致的胞内ROS的上升。综上所述,Mogroside V通过抑制AKT1的磷酸化进而阻止LPS诱导的胞内ROS水平的上升。4.揭示了Mogroside V干预氧化还原平衡和抑制HO-1过量表达的潜在分子机制:(1)AKT1特异性抑制剂LY294002在不同时间段内都能显著抑制LPS导致的HO-1的高表达,且进一步解析其关键转录因子时发现,AP-1(p-c-jun)的表达趋势完全符合不同时间段HO-1的表达趋势;而相较之下,HO-1另一转录因子Nrf2并不符合HO-1的表达趋势,说明在此情况下,AP-1取代了Nrf2作为调控HO-1表达的主要转录因子;(2)Mogroside V抑制了LPS导致的HO-1的高表达和c-jun的磷酸化,但对Nrf2的核转录并没有影响,表明MV在RAW细胞中干预氧化还原平衡的主要靶向转录因子是AP-1,而非Nrf2。综上所述,Mogroside V可能通过AKT1/AP-1/HO-1途径阻止LPS导致的HO-1的高表达,使其恢复到正常水平。综合以上研究结果表明,MV除了具有功能性甜味剂的作用,还具有非常显著的消炎和干预氧化还原平衡的效果,具有开发显著提高免疫能力和消炎效果的功能食品、特医食品、甚至是天然抗炎新药的巨大潜力。本文研究内容和结论将促进罗汉果在膳食干预和临床应用上的进程,显著提高罗汉果产业的附加值和经济效益,并有力推动植物功能成分产业向高新化健康化方向发展。