木聚糖酯化产物对小鼠结肠炎体内机制的初步研究文献综述

 2022-12-17 06:12

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

课题背景:

木聚糖在自然界中广泛存在,属于半纤维素。木聚糖本身具有多种生物活性,如提高免疫力、抗肿瘤、抗氧化等。几乎所有植物中都有木聚糖的存在,有报道称玉米芯中含有大量的木聚糖。玉米芯价格低廉,获取方便,玉米芯木糖分为水溶性木聚糖和水不溶性木聚糖。故考虑用碱提醇沉法提取水不溶性木聚糖。薄层层析和气象色谱证实,水不溶性玉米芯木聚糖单糖组成中几乎只含有木糖和阿拉伯糖,水溶性玉米芯木聚糖单糖组分较复杂,除木糖和阿拉伯糖外,还有葡萄糖和半乳糖此外,由GC图谱推测水不溶性玉米芯木聚糖木糖和阿拉伯糖比例约为4:1[[1]]。低聚木糖是由5-6个木糖以beta;-1,4糖苷键连接聚合而成的低聚糖,具有超强的增值双歧杆菌的作用而被称为“超强双歧因子” [[2]] 低聚木糖耐酸耐热,性质稳定,广泛应用于食品添加剂,功能性食品,医药领域和饲料工业中。因为其在肠道内不被人体吸收,可以作为低能量食品,由于其能选择性增殖肠道内的有益菌双歧杆菌,改善肠道微生态系统,具有抑制内毒素,起到抗癌,抗炎的作用[[3]]。炎症是人体正常的免疫反应,机体内部发生一系列复杂的反应来减少和消灭内源性和外源性损伤因子,是一种综合性的机体防御系统。

巨噬细胞是机体的防御细胞,当宿主受到病原微生物的入侵时,巨噬细胞被激活,分泌具有免疫防御功能的化学物质,如NO,PGES和细胞因子,如TNF-alpha;,IL-1beta;,IL-10,IL-6等。NO是病原入侵时先天性免疫所必须的物质,NO,PGES是炎症发生的标记性物质[[4]]。有很多因素可以引起炎症反应的发生,其中最常见的为脂多糖LPS[[5]]。细菌脂多糖即LPS是革兰氏阴性细菌细胞壁的主要的活性成分,结构复杂,是脂质和多糖的复合物。LPS由结构和功能不同的四部分组成:类脂A,外核心,内核心和特异性侧链。LPS诱导炎症反应通路主要有细胞外信号转导通路和细胞内信号转导通路。

外源病原微生物侵袭机体主要是通过识别并结合Toll样受体(Toll-like receptors,TLRs),进而启动炎症反应的发生。目前发现哺乳动物细胞内有至少13种TLRs。LPS主要由TLR4识别和转导,LPS诱发炎症反应的程度主要与侵袭的细胞中TLR4表达水平有关。TLR4识别LPS后,可进一步激活NF-kB的抑制蛋白激酶IKK,进而活化NF-KB信号通路。另外LPS还可以激活MAPKs信号转导通路。

NF-KB是具有多向转录调节作用的核转录激活因子,广泛存在于哺乳动物细胞内。NF-KB主要参与调节与机体炎症反应及免疫应答密切相关基因的转录调控,在生理和病理条件下发挥重要作用。己有研究发现,多种因素可以诱导NF-kB的激活,诸如油酸(OA)、TNF-a、H2O2等,活化的NF-KB能够调节促炎性酶COX-2和iNOS的表达以及炎性细胞因子IL-6、TNF-a、MCP-1等的合成以及分泌,进而诱发炎症的发生。已证实阻断NF-KB的转录活性可抑制炎症反应。细胞在静息状态下,NF-KBp65和NF-KBp50 二聚体与IkB抑制蛋白结合形成复合物存在于胞质中,此时NF-KB不表现出转录活性。当细胞受到外界剌激(LPS等)时,IKB发生磷酸化,并从IKB与NF-KBp50、p65 二聚体复合物上分离,经泛素化蛋白酶体途径降解,同时NF-kB暴露入核信号,NF-KB从细胞质进入细胞核,与特定的DNA基序结合以诱导靴基因的转录,促进炎症相关基因的表达,从而导致大量细胞因子如IL-6、TNF-a、MCP-1及炎性介质NO、PGE2等的过量表达,诱发炎症发生。抑制NF-kB通路是抗炎药物的重要作用靶点。

促细胞分裂原活化蛋白激酶(MAPKS)途径是介导机体各种生理病理过程的重要的信号系统,MAPKS信号通路的常见激活物质包括细胞因子(TNF-alpha;、IL-1、炎性介质、生长因子(EGF)以及G蛋白偶联受体等,活化后向细胞核内迁移,发生磷酸化进而实现对相关靶基因的转录调控,同时不同的胞外刺激可激活不同的信号转导通路,进而导致不同的生物学效应。JNK又称应激活化蛋白激酶,可被紫外线、等激活,活化的信号通路与炎症反应密切相关,同时参与细胞生长、分化、凋亡有关。另有报道也参与LPS诱发的炎症信号信号传递,因此,抑制通路也是抑制过度炎症反应的又一可能的有效途径。

肝脏与肠道存在密切的联系, 因此, 在机体发生严重感染、休克、严重创伤等情况下, 肝脏也首当其冲面临来自肠道的细菌和毒素的侵袭[[6]]。整体动物与离体器官研究表明, 肝脏在内毒素清除过程中具有重要作用[7]。研究表明木聚糖硫酸酯具有抗炎活性,而木聚糖具有抗炎活性的研究并不多。本实验旨在建立人体肝细胞L02细胞炎症模型,探讨木聚糖对LPS所刺激的L02细胞的炎症反应的缓解作用,为木聚糖在抗炎方面的应用提供依据。

实验设计方案:

1制备木聚糖

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