槲皮素在小鼠烟曲霉菌性角膜炎中的治疗作用

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目的:探讨槲皮素(Quercetin)在烟曲霉菌性角膜炎体内及体外模型中的抗真菌和抗炎作用,及其潜在作用机制。方法:1.在体外,用最低抑菌浓度(Minimal inhibitory concentration,MIC)实验测定槲皮素的抑菌作用,收集烟曲霉菌菌液后,用倍比稀释的槲皮素溶液进行处理。CCK-8细胞毒性实验用来观察槲皮素对体外正常繁殖的人角膜上皮细胞(Human corneal epithelial cells,HCECs)活力的影响,以获取槲皮素在后续实验中安全有效的用药浓度。2.建立烟曲霉菌性角膜炎(C57BL/6小鼠)体内模型并用槲皮素或二甲基亚砜(DMSO)溶液处理,使用裂隙灯拍摄小鼠角膜照片,并根据角膜炎症严重程度做相应的临床评分以观察槲皮素直观的治疗效果。进一步通过真菌平板计数实验、高碘酸-希夫(PAS)染色以及苏木精-伊红(HE)染色评估槲皮素在体内的治疗效果。3.同上述方法建立动物模型后,获取DMSO处理组及槲皮素治疗组第3天的小鼠角膜,免疫荧光染色实验用来评估炎症过程中中性粒细胞的募集和浸润情况,髓过氧化物酶(MPO)实验用来定量检测中性细胞活性。4.使用实时荧光定量PCR(RT-PCR)、Western blot以及酶联免疫吸附测定(ELISA)检测炎症反应中相关炎症介质(TLR-2,4、TNF-α、IL-1β、HMGB1)的表达,以在基因水平及蛋白水平探索槲皮素潜在的抗炎机制。结果:1.MIC实验表明,与DMSO对照相比,槲皮素在16-64μM的范围内以浓度依赖的方式抑制烟曲霉菌的生长,并且CCK-8实验显示这些有效的抑菌浓度均不影响HCECs的细胞活力,时间浓度杀伤曲线也表明高浓度槲皮素比低浓度对烟曲霉菌显示出更有效的抑制作用。2.在烟曲霉菌感染的小鼠角膜炎中,与DMSO溶剂对照组相比,槲皮素治疗降低了小鼠角膜溃疡严重程度及临床评分,真菌平板计数实验及PAS染色证明槲皮素减轻了小鼠角膜的真菌负荷,此外,HE染色还证明经过槲皮素治疗的小鼠角膜减少了炎症细胞浸润。3.免疫荧光染色证明槲皮素治疗小鼠角膜炎第3天时,被感染的角膜上皮及基质中中性粒细胞的数量大大减少,同时MPO检测也证明槲皮素可以在一定程度上减弱中性粒细胞活性。4.RT-PCR和Western blot表明在烟曲霉感染的角膜炎的小鼠中,槲皮素治疗能够显著抑制模式识别受体TLR-4和TLR-2的m RNA及蛋白水平的表达。5.RT-PCR和ELISA实验表明,槲皮素可以降低烟曲霉菌感染体内和体外模型中炎症因子IL-1β、TNF-α以及HMGB1的表达。结论:槲皮素能在安全浓度范围内显著地抑制烟曲霉菌生长;槲皮素能缓解小鼠真菌性角膜炎的疾病严重程度并有效减轻炎症过程中中性粒细胞募集和浸润,发挥对角膜炎的炎症保护作用;槲皮素的抗炎机制可能是通过发挥对模式识别受体TLR-2、TLR-4以及促炎因子IL-1β、TNF-α、HMGB1的抑制性调控来实现。综上所述,槲皮素在真菌性角膜炎的治疗方面具有潜在的应用价值。
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