4-甲基伞形花内酯对家蚕组织的氧化还原及免疫系统的影响

【摘要】4-甲基伞形花内酯（4-MU）是香豆素的一种衍生物，在体外具有一定程度的抗菌能力，在细胞水平具有抗肿瘤作用，但缺乏相关作用机制报道，特别是缺乏动物体内作用的实验。为了研究伞形花内酯（MU）的相关作用机制，本文以无脊椎动物家蚕动物模型，通过HPLC原药追踪测定检测、氧化还原代谢和抗氧化通路代谢水平的测定、免疫相关基因表达分析、造血器官体外培养等方法，调查了4-MU经口暴露家蚕幼虫，对消化管、脂肪体组织和血淋巴的氧化还原系统和免疫系统的影响。主要结果如下：1．4-MU提高家蚕消化管的抗氧化能力及作用机制家蚕5龄3日幼虫经口暴露4mmol/L4-MU后，幼虫未出现死亡和化蛹及羽化变态异常。暴露后8min，HPLC方法在去除围食膜的消化管组织中检测到4-MU原药，表明4-MU能够快速通过消化管膜屏障进入肠道组织细胞。抗菌能力测定显示，4-MU暴露能够提高幼虫肠道的抗菌能力。进一步调查发现，4-MU诱导了消化管组织产生了大量H2O2等活性氧（ROS），同时T-AOC和抑制超氧阴离子的能力（ASAFR）与还原型谷胱甘肽（GSH）的水平显著增加，其中T-AOC提高了约1.5倍，ASAFR提高了约2倍。H2O2则诱发了组织抗氧化防御体系水平升高，过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）活力显著上升了2-2.5倍，保护消化管细胞不被活性氧损伤，辅酶Ⅱ也有辅助作用。用药后消化管组织细胞免疫相关的MAPK信号通路的Mek、Erk和p38基因表达水平明显上调，细胞没有显示出凋亡现象，进一步证实组织学水平4-MU对消化管组织无损影响的结果。2.4-MU诱导了家蚕脂肪体的氧化还原系统的变化家蚕脂肪体是一个类似哺乳动物肝脏具有合成和分解代谢功能的组织。家蚕5龄第3日幼虫经口暴露4mmol/L4-MU8min后，脂肪体组织中可检测出4-MU原药，并产生了大量的ROS，其中H2O2含量升高了6-8倍；与此同时，脂肪体分解ROS的能力提高，CAT和GPx活力显著上升，其中CAT活性上升了4-11倍；GPx的活性上升了2-16倍。这些抗氧化酶保护脂肪体避免受到ROS损伤。同时T-AOC和ASAFR与GSH的含量显著增加。其中T-AOC提高了1倍左右，ASAFR提高了1-4倍。这些结果获得了4-MU参与脂肪体抗性生理调节的证据。基因表达谱调查发现，脂肪体中免疫相关基因（抗菌肽）Cecropina和Moricin被不同程度的诱导上调表达，而细胞MAPK信号通路的Mek、Erk和p38的表达均有不同程度的下降趋势。结果表明4-MU虽然诱导了脂肪体中大量的活性氧产生，但同时也提高了组织对活性氧的分解能力，从而保护脂肪体组织不受损伤，相关作用机制与在消化管中有所不同。3.4-MU降低了造血器官的血球分泌能力家蚕5龄3日的幼虫经口暴露4mmol/L4-MU后，HPLC检测到用药后8min血淋巴中就出现了4-MU原药。血球AO-PI染色发现，死亡血细胞比例显著升高。RT-PCR方法检测发现，细胞MAPK信号通路的Mek、Erk和Jun基因的表达水平显著下调，而p38基因显著上调了表达。推测血细胞死亡数的增加可能不是由于凋亡引起。体外培养造血器官发现，4-MU处理处理后的5龄3日家蚕幼虫造血器官在体外培养系统的分泌血球能力显著变差，但没有出现一般药物毒害所出现的造血器官体外培养过程中组织的萎缩。ROS染色发现，4-MU暴露使造血器官中活性氧水平增加。另外，4-MU暴露家蚕幼虫的血淋巴中抗菌肽基因CecropinA和Moricin表达水平显著上升，但血细胞的吞噬相关基因Tetraspanin，ActinA1和Ced6表达没有明显变化。暗示4-MU暴露导致的循环血球中死细胞比例上升，可能不是直接对血细胞的毒害，而是与造血器官分泌血球能力降低有关。
【作者】方妍；
【导师】徐世清；司马杨虎；
【作者基本信息】苏州大学，发育生物学，2014，硕士
【关键词】4-甲基伞形花内酯；家蚕；氧化还原；免疫；

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