干姜中姜辣素的抗炎作用及其机制研究

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干姜为姜科植物姜的干燥根茎,是广泛使用的调味料同时也是一味传统中药。姜辣素是干姜的主要功能性成分有着镇痛、抗炎、抗菌、抗病毒、免疫调节等生理活性,当前研究中对于其抗菌、抗氧化等活性研究较多,但有关姜辣素的抗炎性及机制的研究还较少。本研究为了为了探明姜辣素的抗炎作用及其机制,选取干姜姜辣素为研究对象,通过液相色谱-电喷雾-离子阱飞行时间串联质谱(HPLC-ESI-Q-TOF-MS/MS)检测方法确定其化合物的组成。通过脂多糖刺激建立体外炎症模型,Diff快速染色法观察姜辣素对细胞形态的影响。选定经典的炎性介质为判断依据,判定干姜姜辣素的抗炎效果。在基因水平上研究其对炎症介质mRNA转录量的抑制作用;在分子水平上探究了姜辣素对NF-κB信号通路的调控作用。主要研究结果如下:
  本文成功分析了干姜姜辣素类化合物中的5种主要成分。建立了一种液相色谱-电喷雾-离子阱飞行时间串联质谱检测姜辣素的方法,该方法快捷灵敏。通过该方法分析得到姜辣素类化合物主要包含以下五种,姜酮、6-姜酚、8-姜酚、6-姜烯酚、10-姜酚。
  姜辣素对细胞形态的保护作用。采用迪夫快速染色的方法对细胞进行染色,发现姜辣素可明显的降低细胞的变形程度,体现出保护作用。
  姜辣素对炎症介质合成与释放的抑制作用。试验证实姜辣素可以抑制NO、iNOS、PGE2、COX-2的合成与释放,且显著的抑制促炎因子TNF-α、IL-1β、IL-6的分泌与其mRNA的转录量。LPS刺激建立体外细胞炎症模型成功,Griess法测得姜辣素组上清液中NO的释放量较LPS组显著减少,体现出了良好的抗炎效果。随后又对诱导型NO合成酶(iNOS)的基因转录与蛋白表达进行了测定,结果表明姜辣素有效的抑制了其mRNA的转录与蛋白合成。随后,通过ELISA法与PCR法对经典促炎因子、PGE2与其合成关键酶的分泌量与mRNA表达量进行测定可知,姜辣素可以通过下调基因的转录量来抑制炎症介质的释放量,进一步的证实了其抗炎效果。
  姜辣素对NF-κB信号通路的调控作用。姜辣素通过抑制NF-κB经典的激活途径对LPS诱导的RAW264.7细胞起到抗炎作用。Western blot结果表明,姜辣素可以通过抑制通路中IKK激酶的表达以及IκB、p65的磷酸化来抑制炎症介质相关基因的合成,调控炎症介质的释放量,体现出抗炎效果。
  本研究初步探究了干姜中姜辣素的抗炎作用及其机制,为以后姜辣素更广泛的应用奠定了理论基础,为天然性抗炎成分的开发利用做出了一定的贡献。
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