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青果氯仿提取组分体外抗人类免疫缺陷病毒活性及其作用机制



全 文 :·研究论文·
[基金项目]国家自然科学基金(编号:81102482);广州市科技计划项目;南方医科大学广东省新药筛选重点实验室开放基金项目(编号:
YXY004) [作者简介]谭穗懿,博士,讲师,研究方向:抗病毒药物药理,电话:020-61648590,E-mail:suiyitan@smu.edu.cn [通讯作者]段
文军,硕士,副教授,研究方向:分析化学,电话:020-62789419,E-mail:wendyduan@126.com
青果氯仿提取组分体外抗人类免疫缺陷病毒活性及其作用机制
谭穗懿,段恒,梁铮林,刘叔文,段文军  (南方医科大学药学院,广东省新药筛选重点实验室,广东 广州510515)
[摘要] 目的:用高速逆流色谱法从青果氯仿萃取液中分离出不同组分,考察其抗人类免疫缺陷病毒(HIV-1)的活性并初步
探讨其作用机制。方法:青果的氯仿萃取液用高速逆流色谱法分离出各组分;利用 HIV-1假病毒检测各组分抑制 HIV-1感
染的活性;XTT比色法检测各组分对细胞的毒性;采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)研究各组分体外抗病毒活性的机理。结
果:青果氯仿萃取液能抑制 HIV-1JRFL及 HIV-1HXB2假病毒感染活性;用高速逆流色谱法从青果氯仿萃取液中分离出3个组
分:组分Ⅰ,组分Ⅱ,组分Ⅴ,其中组分Ⅱ纯度达90%以上,3个组分均能抑制 HIV-1JRFL及 HIV-1HXB2假病毒感染的活性,其中
组分Ⅰ和组分Ⅴ能抑制 HIV-1 gp41六螺旋的形成,其半数抑制浓度分别为(31.42±3.00)、(94.10±14.87)μg·ml
-1。结论:
用高速逆流色谱法从青果中分离了具有抗 HIV-1感染活性的不同组分。
[关键词] 青果;氯仿;人类免疫缺陷病毒;抗病毒活性;高速逆流色谱法
[中图分类号]R966 [文献标识码]A [文章编号]1001-5213(2014)15-1247-05 DOI:10.13286/j.cnki.chinhosppharmacyj.2014.15.02
Study on the anti-HIV activity and mechanism of fractions from chloroform extract of Canarium
Albumfruits
TAN Sui-yi,DUAN Heng,LIANG Zheng-lin,LIU Shu-wen,DUAN Wen-jun(School of Pharmaceutical Sci-
ences,Guangdong Provincial Key Laboratory of New Drug Screening,Southern Medical University,Guangdong Guangzhou
510515)
ABSTRACT:OBJECTIVE To isolate different components from chloroform extract of Canarium Albumfruits by high-speed
counter-current chromatography,and to investigate their anti-HIV activities and the mechanisms of actions.METHODS Differ-
ent fractions were isolated from chloroform extract of Canarium Albumfruits by high-speed counter-current chromatography.
The anti-HIV-1 activities of isolated fractions were detected by HIV-1 pseudotyped virus.Cytotoxicity of the studied compo-
nents was examined by XTT colorimetric assay.The mechanism of anti-viral activities was measured by in vitro enzyme-linked
immunosorbent assay(ELISA).RESULTS Chloroform extract of Canarium Albumfruit could inhibit infection against pseudo-
typed HIV-1JRFLand HIV-1HXB2.Three components,including fractionⅠ,fractionⅡand fractionⅤ,were isolated.Purity of
fractionⅡ was over 90%.They al showed anti-viral activities.FractionⅠandⅤcould block the formation of gp41 six-helix
bundle in vitro,with IC50is being(31.42±3.00)μg·ml
-1 and(94.10±14.87)μg·ml
-1 respectively.CONCLUSION By using
high-speed counter-current chromatography,different fractions that possessing anti-HIV activities have been isolated from
chloroform extract of Canarium Albumfruits.
KEY WORDS:Canarium album,chloroform,HIV-1,anti-viral activities,high-speed counter-current chromatography
    艾 滋 病 (Acquired immunodeficiency syn-
drome,AIDS)是由人类免疫缺陷病毒(Human im-
munodeficiency virus I,HIV-1)感染引起的疾病。
由于现在还没有有效的、安全的疫苗或杀微生物剂
在临床上用于预防 HIV-1的感染,所以在今后相当
长的一段时期内,发展安全有效的抗艾滋病药物是
当前艾滋病预防和治疗的重点。我国中草药资源丰
富、低毒、长效、可长期服用等优点使得中医药在我
国防治艾滋病方面具有独特的优势[1]。
青果为橄榄科植物橄榄(Canarium albumRae-
usch.)的干燥成熟果实。我们小组的前期研究表
明,青果水提物中依次用石油醚、氯仿和醋酸乙酯萃
取的各部位均显示出抑制 HIV-1 gp41形成六螺旋
束结构的活性[2]。我们用高速逆流色谱法成功从醋
酸乙酯萃取部位中分离出4个纯度较高并具有显著
抑制 HIV-1病毒感染活性的成分[3]。在本研究中,
我们应用高速逆流色谱法从青果氯仿萃取部位中分
离各成分,并探讨其抗 HIV-1感染的活性并初步研
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究其作用机制。
1 材料
1.1  细胞株 及 质 粒   HEK293T,U87.CD4.
CCR5,U87.CD4.CXCR4等细胞株以及质粒含荧
光酶素(luciferase)报告基因的 HIV-1缺陷型质粒
pNL4-3.Luc.R-E-,质粒pHXB2来源于美国NIH
AIDS Research and Reference Reagent Program。
质粒pJRFL由南京大学医学院公共健康中心吴稚
伟教授惠赠。
1.2 试剂 DMEM 培养基、FBS、Trypsin/EDTA
消化液均购自美国Gibco公司。转染试剂PEI购自
上海起福生物科技有限公司,荧光素酶报告基因检
测试剂盒购自美国Promega公司,XTT以及链亲
合素标记的辣根过氧化酶(SA-HRP)购自美国Sig-
ma公司。生物素标记的羊抗鼠IgG购自美国Boe-
hringer Mannhein公司。TMB显色液由本实验室
自制。ADSJ-1,T-20,HIVgp41的 N-多肽(N36)和
C-多肽(C34)及单克隆抗体21F5由纽约血液中心
姜世勃教授提供。氯仿、正己烷、醋酸乙酯、甲醇、冰
醋酸均为分析纯(天津市富宇精细化工有限公司);
青果采集于广东潮州,经南方医科大学中西药学院
刘强副教授鉴定为真品。
1.3 仪器 RE-210E型旋转薄膜蒸发仪(巩义市
予华仪器有限公司);Genios Pro型 Tecan酶标仪
(美国Tecan公司);TBE-300A高速逆流色谱仪(上
海Tauto Biotech公司)。
2 方法
2.1 青果氯仿萃取物的制备 新鲜的青果洗净后
置干燥箱内60℃干燥5 h,剥取果肉后继续在60℃
干燥箱内烘干。粉碎后取400 g,分别加水4 000,
2 000,2 000 ml煮沸提取3次,提取时间分别为60
min、45 min、30 min,滤过后合并3次水提液,浓缩
至4 000 ml。取上述水提液,按水∶石油醚=2∶1的比
例,用石油醚萃取4次并合并,将石油醚萃取后的水
提液同法用氯仿萃取,回收溶剂后真空干燥得氯仿
提取物粗品。粗品用二甲基亚砜(dimethyl sulfox-
ide,DMSO)溶解成10 mg·ml-1即得氯仿萃取物。
2.2 高速逆流色谱法分离青果氯仿萃取物的各成
分 选取正己烷-醋酸乙酯-甲醇-水(420∶500∶420∶
500)为高速逆流色谱法的溶剂体系,按其比例分别
将各种溶剂加入分液漏斗中,剧烈振荡使溶液充分
混合,静置分相平衡后,分出上相和下相,使用前分
别用超声波脱气40 min。取约200 mg青果氯仿粗
提物,溶于上、下相各7.5 ml的混合溶剂中,超声振
荡使之完全溶解,得分离所用的样品溶液。
以20 ml·min-1的速度将上相泵入高速逆流色
谱仪螺旋柱内作为固定相,直至有液体流出溢出口,
停止泵入固定相;开启恒温循环器电源,设置温度为
25℃,待恒温循环器工作稳定后,将主机的电源打
开,设置正转的转速850 r·min-1,以流速1.5 ml·
min-1将下相泵入柱内作为流动相;当柱末端流出
的固定相不再增加时,即螺旋管内上下相达到流体
动力学平衡后进样,柱后流出物以紫外检测器检测,
检测波长为280 nm。根据色谱图手动收集各色谱
峰流分,进样320 min后停机,收集各流分,各流分
用旋转薄膜蒸发器回收溶剂后,氮吹仪吹干得到粗
组分。
2.3 抗病毒活性的研究
2.3.1 HIV-1 Env假病毒的包装及收获 在六孔
板中接种 HEK293T细胞(2×105个/孔),次日细
胞长至50%~60%汇合时,换用无血清的DMEM
培养基,接着每孔加入混合好的转染试剂PEI 12
μl,2μg pNL4-3.luc.R-E-质粒以及2μg pJR-FL或
2μg pHXB2包膜蛋白质粒。转染24 h后更换新鲜
的含10%FBS的DMEM培养基,于转染后48 h收
集细胞上清,4 000 r·min-1离心10 min,上清分装
后置于-80℃备用,即得 HIV-1JFRL假病毒及 HIV-
1HXB2假病毒。
2.3.2 各组分抗假病毒感染活性的检测 在96孔
板中接种 U87.CD4.CCR5细胞或 U87.CD4.CX-
CR4细胞1×104/孔。次日将 HIV-1假病毒(50
μl)和梯度稀释的化合物(50μl)混合,置于37℃预
孵育30 min,然后加入至细胞培养板中。48 h后用
荧光素酶报告基因检测试剂盒及多功能酶标仪
(Tecan)检测化学发光数值,从而确定化合物抗
HIV-1假病毒的活性。
2.4 化合物对细胞毒性的检测 采用XTT法检
测化合物对细胞的毒性。在96孔板中接种1×105
cel/ml的 U87.CD4.CCR5细胞,每孔接种100μl。
次日将不同浓度的各组分(100μl)加入细胞孔中,
同时设正常细胞对照孔。培养72 h后吸取细胞培
养基,每孔加入200μl新鲜无酚红1640培养基以
及50μL的含有0.02 mmol·L
-1PMS的XTT溶液
(1 mg·ml-1),继续培养4 h后倾去培养液,震荡溶
解10 min,用多功能酶标仪于450 nm处测定吸光
度。计算细胞存活率。
2.5 ELISA法检测各组分抑制gp41六螺旋束结
构形成的活性 根据文献[4]报道,将2μmol·L
-1
衍生于gp41 NHR区的多肽 N36先与稀释后的待
测各组分在37℃孵育30 min,然后再加入2μmol·
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L-1衍生于gp41 CHR 区的多肽C34,继续孵育30
min。将孵育好的混合液加入到包被好兔抗 N36/
C34的多抗(2μg·ml
-1,用pH8.8的0.1 mol·L-1
Tris-HCl缓冲液稀释)的96孔酶标板中,孵育1 h。
然后依次加入gp41六螺旋束特异的鼠单抗 NC-1,
生物素标记羊抗鼠IgG,SA-HRP和 TMB,检测
450 nm处的吸光度值,判断化合物抑制gp41六螺
旋束结构形成的活性。
各组分对gp41六股α-螺旋束结构形成的抑制
率按下式计算。IC50用Calcusyn软件计算。
抑制率(%)=
样品孔A450-PBS空白孔A450
未加样品的(N36+C34)A450-PSB空白孔A450
×100%
3 结果
3.1 青果氯仿萃取物抗 HIV-1假病毒活性 我们
首先考察了青果氯仿萃取物的抗 HIV-1假病毒的
活性,包括CCR5受体嗜性的 HIV-1JRFL和CXCR4
受体嗜性的 HIV-1HXB2,结果如表1所示。阳性药
物T-20能显著抑制假病毒的感染活性,证明构建
的假病毒感染模型是成功的。青果氯仿萃取物在
100,50,25μg·ml
-1均具有明显的抗 HIV-1假病毒
的活性,而且其抗病毒活性呈浓度梯度依赖的关系。
表1 青果氯仿萃取物抗 HIV-1假病毒的活性
Tab 1 Anti-viral activities of chloroform extract fromCa-
narium albumagainst infection by pseudo-HIV-1
组别抑制
HIV-1JRFL
假病毒感染率/%
抑制 HIV-1HXB2
假病毒感染率/%
T-20/2μg·ml-1  95.48±8.23  93.04±9.18
氯仿提取物/100μg·ml-1  89.23±12.65  82.06±13.03
氯仿提取物/50μg·ml-1  47.90±7.84  42.04±8.56
氯仿提取物/25μg·ml-1  38.91±9.45  33.09±6.24
3.2 青果氯仿萃取物中分离的3个组分抗 HIV-1
假病毒活性 为了进一步研究青果氯仿萃取物中抗
艾滋病毒的活性成分,我们用高速逆流色谱法,从青
果氯仿萃取物中分离出8个成分,由于组分Ⅰ、Ⅱ、
Ⅴ含量和纯度较高,因此我们主要研究这3个组分,
其中组分Ⅱ纯度达90%以上。我们探讨了这3个
组分抗 HIV-1假病毒的活性,结果如图1所示。3
个组分均具有显著的抑制 HIV-1JRFL、HIV-1HXB2的
感染活性,其中组分Ⅱ抗病毒活性最好,在100,50
μg·ml
-1质量浓度下能完全抑制病毒感染,25μg·
ml-1浓度下抑制病毒感染活性仍然在80%左右。
3.3 从氯仿萃取液中分离的3个组分对细胞的毒
性作用 接着,我们考察从氯仿萃取液中分离的3
个组分对 HIV-1JRFL感染的靶细胞U87.CD4.CCR5
的毒性作用。结果如图2所示。3个组分在100μg
·ml-1质量浓度下,对 U87.CD4.CCR5细胞的没有
毒性。
图1 高速逆流色谱法从青果氯仿萃取物中分离的三组分抗 HIV-1
假病毒的活性
A.抑制 HIV-1JRFL活性;B.抑制 HIV-1HXB2活性
Fig 1 Anti-viral activities of three fraction isolated by HSCCC from
chloroform extract against infection by pseudo-HIV-1
A.inhibition against infection of HIV-1JRFL;B.inhibition against in-
fection of HIV-1HXB2
图2 青果氯仿萃取物中分离的三组分对 U87.CD4.CCR5活力的
影响
Fig 2 Effects of the three isolated fractions on the cel viability of
U87.CD4.CCR5
3.4 ELISA 检测3个氯仿提取组分抑制 HIV-1
gp41六螺旋束的形成  我们探讨了3个组分抑制
HIV-1感染的活性是否通过抑制 HIV-1 gp41六螺
旋束结构的形成。我们采用夹心 ELISA 方法和
N36、C34多肽,在体外检测各组分是否能抑制
HIV-1 gp41六螺旋束结构的形成。结果如图3所
示。在100μg·ml
-1质量浓度下,组分I和组分 V
能抑制 HIV-1 gp41六螺旋束结构的形成,而组分I
抑制六螺旋束结构的形成和阳性药物 ADSJ-1(100
μg·ml
-1)效果相当。但是组分Ⅱ却不能抑制 HIV-
1 gp41六螺旋束结构的形成。进一步研究结果如
图4所示,组分Ⅰ和组分Ⅴ抑制 HIV-1 gp41六螺
旋束结构的形成的IC50分别为(31.42±3.00)μg·
ml-1,(94.10±14.87)μg·ml
-1。
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图3 青果氯仿萃取物中分离的三组分抑制gp41六螺旋束形成
Fig 3 Inhibition of gp41 six-helix bundle(6-HB)formation by
three isolated fractions
图4 组分I和组分V抑制gp41六螺旋束形成
Fig 4 Inhibition of gp41 six-helix bundle(6-HB)formation by frac-
tion I and fraction V
4 讨论
高速逆流色谱法以其快速、进样量大、费用低、
回收率高等优点,在天然产物活性成分的分离纯化
领域备受重视[5]。本研究在前期工作的基础上[2-3],
利用高速逆流色谱法的快速分离与应用安全、无感
染性的假病毒体系[6],成功从青果氯仿萃取液中分
离出3个具有抗 HIV-1感染的组分。
青果收载于《中国药典》2010年版1部,其为橄
榄科植物橄榄的干燥成熟果实。青果主要含三萜
类、香豆素、蛋白质、脂肪、矿物质等化学成分,有清
热、利咽、生津、解毒等功效,用于治疗咽喉肿痛、咳
嗽、烦渴、鱼蟹中毒等[7]。本研究小组首先发现青果
具有抗 HIV感染的活性。在本研究中,青果的氯仿
萃取液具有明显的抗 HIV-1假病毒的活性。应用
高速逆流色谱法,通过一次进样,从青果的氯仿萃取
液中高效地分离出8个粗组分,考虑到含量和纯度,
组分Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ是本次研究的主要对象,3个组分均
具有明显的抗病毒感染的作用,而且各组分抑制
HIV-1感染的活性在微克级水平。其中组分Ⅱ纯
度高达90%。此结果表明从青果氯仿萃取液中分
离抗 HIV-1活性成分具有良好的前景。
HIV进入抑制剂能把病毒阻挡在靶细胞膜外,
因此是研究抗 HIV药物的热点之一[8]。由于 HIV
假病毒模拟病毒进入靶细胞的过程而不具备复制的
作用,因此,假病毒广泛用于筛选 HIV-1的进入抑
制剂。从青果氯仿萃取液中提取的3个组分具有抑
制 HIV假病毒的活性,提示这3个化合物很可能是
作用于病毒进入阶段的。
在 HIV-1进入靶细胞过程中,病毒跨膜糖蛋白
gp41发挥重要作用,其功能是介导 HIV-1包膜与
靶细胞的融合[9]。而其中N-末端重复序列(N-ter-
minal heptad repeat,NHR)和C-末端重复序列(C-
terminal heptad repeat,CHR)参与形成的六股α-螺
旋束结构(six-helix bundle)在病毒融合阶段中发挥
关键作用[10]。在机制研究工作中,利用本研究团队
建立的夹心ELISA法[11],发现组分I和组分 V能
抑制gp41六螺旋束结构的形成,其中组分I抑制
gp41六螺旋束结构的形成与阳性药物 ADSJ-1抑
制活性相当[12]。因此gp41的六螺旋束结构很可能
就是组分I和组分 V的作用靶点。而组分Ⅱ却不
能抑制gp41六螺旋束结构,提示组分Ⅱ可能是作用
于 HIV进入中的其它靶点,比如gp120与CD4的结
合[13-14],gp120与辅助受体的结合[15-16],融合多肽
等[17]。组分Ⅱ的作用靶点亟待明确。
本实验旨在探讨青果氯仿萃取液中抗艾滋病毒
的活性成分。研究结果表明,利用高速逆流色谱法,
从青果氯仿萃取液中分离出3个具有显著抗HIV-1
活性的组分,其中组分I、V作用于gp41六螺旋束
结构,组分Ⅱ抗病毒活性有待进一步研究。各组分
有待进一步纯化,寻找抗 HIV-1的活性成分,有望
开发出天然产物来源的抗病毒药物。
参考文献:
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[收稿日期]2014-01-08
[基金项目]黑龙江省教育厅面上项目(编号:12531800) [作者简介]崔立然,女,博士,副主任药师,研究方向:中药多糖活性成分研究,电
话:13796877077,E-mail:clrxh@126.com
姬松茸多糖对T淋巴细胞表面分子表达及γ干扰素分泌的影响
崔立然1,李洪军1,王宏艳1,刘颖2,徐浩2  (1.齐齐哈尔医学院第一附属医院,黑龙江 齐齐哈尔,161041;2.齐齐哈尔医
学院,黑龙江 齐齐哈尔,161000)
[摘要] 目的:研究姬松茸中分离纯化的低分子量多糖(ABP-AW1)促进卵清白蛋白(ovalbumin,OVA)抗原诱导小鼠脾淋巴
细胞亚群效应细胞的应答格局的影响。方法:ABP-AW1和OVA皮下两点免疫ICR小鼠,于0,15 d各免疫一次,第28天分
离培养脾淋巴细胞,MTT法测定脾淋巴细胞增殖,FCM(flow cytometry)分析免疫鼠脾中T淋巴细胞亚群CD4+T和CD8+T
的百分含量;免疫鼠脾淋巴细胞体外给予同种抗原再刺激24 h,分析ABP-AW1对脾CD69+CD4+T淋巴细胞的表达及胞内
因子IFN-γ+CD4+T的调节作用。结果:ABP-AW1能增强OVA诱导的Th淋巴细胞亚群CD4+T细胞,CTL淋巴细胞亚群
CD8+T细胞增殖;ABP-AW1也能增进CD4+T细胞早期活化标志CD69+百分比增加,诱导CD4+T胞内Th1型细胞因子
IFN-γ分泌水平增多。结论:ABP-AW1佐剂上调脾脏中淋巴细胞亚群的增殖,特别是Th1细胞的募集和活化,研究结果为设
计理想的免疫佐剂提供了基础研究数据资料。
[关键词] 卵清白蛋白;姬松茸多糖;IFN-γ;Th细胞
[中图分类号]R932 [文献标识码]A [文章编号]1001-5213(2014)15-1251-05 DOI:10.13286/j.cnki.chinhosppharmacyj.2014.15.03
Influences of a polysaccharide isolated fromAgaricus blazei Muril on T lymphocytes cels sur-
face expression and IFN-γsecretion
CUI Li-ran1,LI Hong-jun1,WANG Hong-yan1,LIU Ying2,XU Hao2(1.The First Affliated Hospital,Qiqihar
Medical University,Heilongjiang Qiqihar 161041,China;2.Department of Medicinal Chemistry and Biomacromolecules,Qiqihar
Medical University,Heilongjiang Qiqihar 161006,China)
ABSTRACT:OBJECTIVE To discover the effect of ABP-AW1 on effector cels of splenocytes subsets of mice induced by OVA
immunized mice,and the low molecular weight polysaccharide(ABP-AW1)isolated from the mushroom of Agaricus blazei
Muril.METHODS ICR were subcutaneously immunized twice with OVA mixed in ABP-AW1 on Day 1 and Day 15.Spleno-
cytes were acquired on Day 28,splenocyte proliferation was measured by MTT.Positive percent of CD4+and CD8+T-cel in pe-
ripheral blood was measured using FACS.Splenocytes derived from immunized mice were restimulated in vitro with OVA,after
incubated for 24 h,the expression of splenocytes surface CD4,CD69(T cel early activation marker)and intracelular cytokine
IFN-γwere assayed with FCM.RESULTS ABP-AW1 significantly up-regulated the positive percent of CD4+and CD8+T lym-
phocytes both in spleen;the ratio of activated T cels(CD69+CD4+)to CD4+T cels in ABP-AW1immunized was higher than
OVA alone,The proportion of IFN-γ+CD4+ T double-positive cels from mice administered ABP-AW1 was markedly increased
also.CONCLUSION ABP-AW1 can promote protein antigen induced proliferation of lymphocyte subsets,especialy promotes
development of Th1 polarization.Therefore,using ABP-AW1 as adjuvants in vaccine wil be promising.
KEY WORDS:OVA;Agaricus blazei polysaccharide;IFN-γ;Helper T cel
·1521·中国医院药学杂志2014年8月第34卷第15期Chin Hosp Pharm J,Aug 2014,Vol 34,No.15