胡椒碱抑制ATP诱导的巨噬细胞焦亡及抗败血症的机制研究

摘要

目的： 胡椒碱（Piperine,PIP）是胡椒（Piper nigrumLinn）和荜茇（Piper longum Linn）等植物中的主要活性成分，具有广泛的药理学作用，包括抗肿瘤、抗抑郁、抗癫痫等。胡椒在中药中行胃、大肠经，可防止和治疗胃肠炎；另外，近年来一些研究提示胡椒碱具有治疗败血症的潜能，但其作用机制尚未明确。本课题用LPS刺激J774A.1细胞系及骨髓诱导的巨噬细胞（BMDM），再用ATP诱导炎症小体激活和细胞焦亡作为体外炎症细胞模型以及用活菌E.coli感染小鼠腹腔作为小鼠败血症模型，分别从体外和体内探究胡椒碱对细胞焦亡以及IL-1β、caspase-1等炎症因子的释放的影响以及抗败血症的机制。 方法： 利用碘化丙锭染色法（propidium iodide assay）检测PIP对LPS+ATP诱导J774A.1细胞系及BMDM细胞焦亡的作用以及PIP与metformin联用对焦亡的影响；利用蛋白质印迹法检测PIP对LPS与ATP刺激诱导的细胞焦亡模型中上清中IL-1β、caspase-1p10及HMGB1分泌，以及细胞裂解物中pro-IL-1β、pro-caspase-1、HMGB1的表达量的影响；利用流式微球捕获蛋白定量技术（cytometric beads array,CBA）检测PIP对LPS与ATP刺激J774A.1细胞中IL-1β分泌的影响；将活菌E.coli注射至小鼠腹腔制备败血症模型，CBA检测小鼠血清及腹腔洗出液中的IL-1β，Western blotting方法检测小肠组织中pro-IL-1β与IL-1β的表达。 结果： PIP可剂量依赖性抑制由LPS与ATP刺激诱导的J774A.1与BMDM细胞焦亡以及IL-1β与caspase-1p10的分泌；PIP可增强mTORC1的活性（其底物p70S6K磷酸化）并抑制ATP诱导的AMPK过度激活；metformin可拮抗PIP的上述抗细胞焦亡效应；PIP可抑制细菌感染小鼠体内IL-1β的释放。 结论： PIP可抑制巨噬细胞内由LPS和ATP诱导的炎症小体活化和细胞焦亡；PIP可抑制细菌性败血症小鼠模型体内IL-1β的分泌，提示该药物可用于治疗细菌感染引起的败血症；PIP的上述抗炎效应，可能与其增强mTORC1活性、抑制炎症刺激诱导的AMPK过度激活有关。

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