小檗碱抗炎新机制—调节MD2的表达和功能

The recognition and signal transduction of lipopolysaccharide (LPS) has an important role in the defense against Gram-negative bacteria. Toll-like receptor 4 (TLR4) locates in the upstream and is a critical molecule in the signal transduction of LPS, which involves myeloid differentiation protein-2 (MD-2). Berberine is used widely to treat bacterial dysentery and bowel inflammation, but its specific mechanism of action is not clear. It has been shown that berberine can protect endothelial cells in intestinal microvessels against LPS. The LPS/TLR4/MD-2 signaling pathway is thought to have important roles in inflammatory reactions. Our hypothesis is that MD-2 may be involved in the mechanisms by which berberine counteracts bacterial dysentery. In this proposal, we aim to investigate MD-2 expression in endothelial cells from intestinal microvessels treated with berberine. This study may illustrate the mechanisms of the anti-inflammatory effects of berberine and inspire new therapies for Escherichia coli infection using traditional Chinese medicine.

细菌脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）的识别和信号转导是宿主对Ｇ-菌发生防御反应的关键。Toll样受体4(Toll-like receptor 4，TLR4)是LPS信号转导最上游的关键分子，TLR4对LPS的识别和信号转导依赖髓样分化蛋白-2 (myeloiddifferentiation protein-2, MD-2)的参与。小檗碱是临床上治疗菌痢和肠炎的常用药物，关于其抗炎机制尚不清楚。研究发现小檗碱可以保护肠黏膜微血管内皮细胞抗内毒素损伤，鉴于LPS/TLR4/MD2通路在机体炎症反应中的重要病理性作用，本项目提出以MD-2为靶标研究小檗碱的治疗细菌性肠炎的机制，拟以体外培养的肠黏膜微血管内皮细胞为模型观察小檗碱能否通过调节MD-2的表达和作用来阻断内毒素的作用，以期揭示小檗碱新的抗炎机制，为进一步筛选防治动物大肠杆菌病的中药制剂提供新的思路。

细菌脂多糖（LPS）的识别和信号转导是宿主对Ｇ-菌发生防御反应的关键。Toll 样受体4(TLR4)是LPS 信号转导最上游的关键分子，TLR4 对LPS 的识别和信号转导依赖髓样分化蛋白-2 (MD-2)的参与。小檗碱、秦皮乙素、药根碱是白头翁汤的主要化学成分，亦为汤剂发挥药效的主要物质基础。研究发现小檗碱、秦皮乙素、药根碱可以保护肠黏膜微血管内皮细胞抗内毒素损伤，本项目提出以MD-2 为靶标研究小檗碱、秦皮乙素、药根碱的治疗细菌性肠炎的机制，拟以体外培养的肠黏膜微血管内皮细胞为模型观察小檗碱、秦皮乙素、药根碱能否通过调节MD-2 的表达和作用来阻断内毒素的作用，以期揭示小檗碱、秦皮乙素、药根碱新的抗炎机制。本试验观察了LPS对RIMECs MD-2表达的影响以及小檗碱、秦皮乙素、药根碱对LPS诱导的RIMECs MD-2 mRNA及其蛋白表达的影响，旨在探讨小檗碱等保护RIMECs抗LPS损伤的作用机制。.通过RT-PCR检测LPS对RIMECs MD-2 mRNA表达的影响，通过荧光定量PCR和Western Blotting蛋白免疫印迹技术检测RIMECs MD-2 mRNA及其蛋白水平表达的影响。重要结果：1、RIMECs未受LPS刺激时能表达MD-2 mRNA；，0.1ug/ml、1ug/ml、5ug/ml、10ug/ml LPS刺激RIMECs，MD-2 mRNA的表达量升高，各个浓度组基本于9h达到峰值，与空白对照组比较差异显著（p<0.05）；用不同浓度的LPS刺激RIMECs，5ug/ml LPS刺激后RIMECs 9h 后MD-2 mRNA的表达增强最显著，与空白对照组比较差异极显著（p<0.01）。2、荧光定量PCR和Western Blotting结果显示：5ug/ml、10ug/ml小檗碱均可降低LPS诱导的MD-2 mRNA及其蛋白表达升高，与LPS组比较差异显著（p<0.05）；10ug/ml秦皮乙素可降低LPS诱导的MD-2 mRNA及其蛋白的表达升高，与LPS组比较差异极显著（p<0.01）；1ug/ml药根碱可降低LPS诱导的MD-2 mRNA及其蛋白的表达升高，与LPS组比较差异显著（p<0.05）。结论：早期使用小檗碱、秦皮乙素、药根碱对大鼠肠黏膜微血管内皮细胞具有明显的保护作用，其保护机制可能是下调RIMECs MD-2