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类风湿关节炎(Rheumatoid arthritis,RA)是一种以滑膜增生、炎性细胞浸润为主要病理特征的自身免疫性疾病。滑膜成纤维细胞(fibroblast-like synoviocyte,FLS)是滑膜组织的主要细胞类型,在病理条件下会向关节软骨侵入,造成RA患者关节破坏,关节畸形甚至残疾。目前临床上RA的常用治疗药物包括非甾体抗炎药、糖皮质激素和免疫抑制剂等。然而,这些药物在治疗疾病的同时伴有严重的毒副作用。因此寻找疗效确切、副作用小且成本低的抗RA药物迫在眉睫。扁蒴藤素(Pristimerin)是一种从卫矛科和翅子藤科植物中分离出的天然醌甲基三萜类化合物,具有抗癌、抗炎、抗菌和抗氧化等多种生物活性。目前对于其药理作用的研究主要集中于对不同来源的癌细胞的抗增殖活性,而对其抗RA活性及作用机制研究相对较少。本论文首先采用人类风湿关节炎滑膜成纤维细胞(MH7A),通过MTT实验、EdU增殖实验、划痕实验、Transwell小室迁移实验和细胞周期实验,研究扁蒴藤素对MH7A细胞增殖、迁移和细胞周期的影响,并通过网络药理学分析和蛋白免疫印迹实验探究其潜在的作用机制;然后采用基于液质联用技术(UPLC-LTQ-Orbitrap-MS)的细胞代谢组学研究方法,发现扁蒴藤素对MH7A细胞中小分子内源性代谢物的影响;最后建立佐剂型类风湿关节炎(adjuvant-induced arthritis,AIA)大鼠模型,通过关节炎评分、酶联免疫吸附实验(ELISA)、组织病理学分析和免疫组化实验等探究扁蒴藤素对AIA大鼠的治疗作用。论文共包括以下三章:第一章:扁蒴藤素对MH7A细胞增殖、迁移、细胞周期和相关信号通路的影响本章以人类风湿关节炎滑膜成纤维细胞MH7A为研究对象,首先采用MTT实验和EdU实验分别检测扁蒴藤素对MH7A细胞生存率和增殖的影响;采用细胞划痕和Transwell实验检测扁蒴藤素对MH7A细胞迁移的影响;采用流式细胞术检测扁蒴藤素对MH7A细胞周期的影响;然后通过网络药理学分析发现扁蒴藤素治疗RA的关键蛋白靶点,最后采用蛋白免疫印迹(Western blotting)实验检测扁蒴藤素对细胞周期相关蛋白p21、p27、cyclin E1、CDK2以及Akt通路和MAPK通路相关蛋白Akt、p-Akt、Erk、p-Erk的表达的影响。MTT实验结果表明,扁蒴藤素能够明显抑制TNF-α(20 ng/mL)刺激的MH7A细胞的生存率,24 h半数抑制浓度(IC50)为1.408 μM;EdU实验结果表明,扁蒴藤素能够明显抑制TNF-α(20 ng/mL)刺激的MH7A细胞的增殖;细胞划痕实验和Transwell实验说明扁蒴藤素能够明显抑制TNF-α(20 ng/mL)刺激的MH7A细胞的迁移;流式细胞术检测细胞周期发现扁蒴藤素能够阻滞MH7A细胞周期于G1期;网络药理学分析筛选出23个扁蒴藤素抗RA机制的关键核心靶点,通路富集分析显示,这23个关键靶点主要参与TNF信号通路、PI3K/Akt信号通路等;Western blotting实验发现扁蒴藤素干预后,cyclin E1、CDK2、p-Akt和p-Erk蛋白的表达量下降,而p21和p27蛋白的表达量上升。第二章:扁蒴藤素干预MH7A细胞的代谢组学研究本章以人类风湿关节炎滑膜成纤维细胞MH7A为研究对象,采用基于液质联用技术(UPLC-LTQ-Orbitrap-MS)的细胞代谢组学研究方法,分析扁蒴藤素干预引起的TNF-α(20 ng/mL)刺激下MH7A细胞中小分子内源性代谢物的变化。通过数据预处理和化学计量学分析发现20个差异代谢物,网络富集分析表明这些差异代谢物主要涉及磷脂生物合成、脂肪酸生物合成、谷胱甘肽代谢和氨基酸代谢。第三章:扁蒴藤素治疗佐剂型关节炎AIA大鼠的药效学研究本章以佐剂型类风湿关节炎(adjuvant-induced arthritis,AIA)大鼠为研究对象,通过比较正常对照(Control)组,AIA模型(Model)组,阳性对照(Positive)组,扁蒴藤素(Pristimerin)治疗组大鼠足体积、关节炎评分、脏器系数、血清中肿瘤坏死因子-α(TNF-α),一氧化氮(NO)的含量以及组织病理学分析和免疫组化实验阐明扁蒴藤素对AIA大鼠的治疗作用。实验结果表明,扁蒴藤素可以显著降低AIA大鼠的足爪肿胀程度,关节炎评分,血清中TNF-α,NO的含量;苏木精-伊红染色(Hematoxylin-eosin staining,H&E)结果表明扁蒴藤素可以显著降低AIA大鼠踝关节内炎性细胞浸润和骨侵蚀;免疫组化实验表明扁蒴藤素干预后AIA大鼠踝关节中p-Akt和p-Erk的表达量下降。综上,本论文采用人类风湿关节炎滑膜成纤维细胞MH7A和佐剂型类风湿关节炎大鼠模型,综合运用细胞代谢组学、网络药理学、免疫蛋白印迹、组织病理学分析和免疫组化等多种实验技术,探究扁蒴藤素抗类风湿关节炎滑膜增生的作用机制,有助于为以类风湿关节炎滑膜成纤维细胞为靶点的抗RA中药发现及作用机制研究提供思路和方法。