蒙古黄芪中AmPR10-16kDa和HQGP-2蛋白的提取、分离纯化、结构分析及对EAE模型小鼠治疗机制的研究

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目的黄芪为常用中药。现代药理学研究:黄芪具有免疫抑制作用。本课题组前期实验结果:黄芪蛋白具有免疫抑制作用。本论文采用蒙古黄芪为原料,提取其蛋白质,并对所得蛋白质进行分离纯化,以蛋白质的性质结构以及体外免疫抑制活性为指标进行研究,探讨其对EAE模型小鼠的治疗机制,从而为黄芪的资源综合利用和其附加值的综合开发及丰富活性蛋白质种类与功能等创造良好条件。方法1.利用单因素筛选与正交实验法对缓冲溶液法提取黄芪蛋白的关键影响因子进行了优化;采用CCK-8试验法考察所得黄芪蛋白的体外抗免疫抑制活性。2.以体外免疫抑制活性为筛选导向,得到活性较强的组分AmPR10-16kDa和HQGP-2,对其进行系列定性检测。3.通过氨基酸组成分析、单糖组成分析、糖肽键特征分析、红外色谱、圆二色谱、对黄芪蛋白AmPR10-16kDa和HQGP-2的结构信息进行探讨。4.分黄芪蛋白治疗组和EAE对照组,观察并记录。HE染色与免疫荧光测浸润;CCK-8试验法检测细胞活性;Griess法检测一氧化氮(NO)释放;ELISA测定细胞因子;流式细胞术检测CD4+T细胞亚群变化。结果1.经优选的提取条件:采用含10mmol·L-1NaCl的25 mmol·L-11 Tris-HCl(pH值8.00),提取60 min,液料比16 mL·g-1,在此条件下蛋白得率为6.3%;蒙古黄芪粗蛋白对ICR小鼠和SD大鼠的脾淋巴细胞均有一定的抑制作用,其中对ICR小鼠脾淋巴细胞的抑制率更高为64.10%,且细胞受损程度与样品浓度呈现正相关。2.30 g蒙古黄芪粉(过4号)最终得到AmPR10-16kDa和HQGP-2双纯(电泳纯与色谱纯)蛋白分别为40.12,17.12 mg;以体外脾淋巴细胞免疫抑制活性为筛选导向,得到活性较强的组分HQGP-2。SDS-PAGE电泳法和HPGPC检测法所得图均证明AmPR10-16kDa和HQGP-2分别各为一条带和一个峰,16 578 Da和30 575 Da为以上两蛋白的重均分子量,并对其进行系列定性,碘酸-Schiff染色AmPR10-16kDa不是糖蛋白,以AmPR10-16kDa的分子量、PI 4.35及与病程相关蛋白AmPR-10同源性来判断AmPR10-16kDa可能是一种病程相关蛋白。3.HQGP-2,蛋白质含量是28.48%,糖含量是72.29%,主要由阿拉伯糖、葡萄糖组成,糖肽键型为O-糖肽键,糖链是吡喃糖的α-型糖苷键结构,CD谱显示:α-螺旋为29%,β-折叠22.9%,β-转角1.1%,无规则卷曲47%;AmPR10-16kDa的CD值为α-螺旋34%,β-折叠24.6%,β-转角1.4%,无规则卷曲40%。4.AmPR10-16kDa和HQGP-2处理可减轻EAE症状,抑制中枢神经系统炎细胞浸润,抑制脾淋巴单核细胞活性、NO和TNF-α和IL-6的分泌,促进IFN-γ的分泌;增加CD4+IFN-γ+、CD4+IL-10+和CD4+CD25+T细胞亚群的比例。各指标显示,AmPR10-16kDa优于HQGP-2的疗效。结论1.蒙古黄芪经由优选的缓冲液提取法、蛋白纯化系统AKTA avant 25平台,得到免疫抑制活性较强的组分AmPR10-16kDa和HQGP-2,为中试提取该组分提供了可行的技术工艺。2.AmPR10-16kDa和HQGP-2通过调节T细胞亚群比例,抑制炎症细胞因子释放,减轻EAE炎症反应。
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