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透明质酸(HA)是一种广泛存在于生物体细胞外基质中的大分子粘性多糖,具有多种重要的生物活性,参与到炎症反应、免疫应答、以及伤口愈合等多种生理过程的调控中。随着分子量的变化,HA的活性与功能也可能产生相应的变化,其影响机制值得进一步研究。特应性皮炎(AD)等皮肤炎症对患者的生活质量及健康状况存在着严重的影响,目前常用的皮质类固醇等治疗药物在长期使用的情况下存在较为严重的副作用,为此,需要开发副作用较小的新型治疗手段。本课题对五种不同分子量HA(2.3~2000 k Da)的抗炎活性从体外化学水平、细胞内水平、动物体内水平三个层面开展实验,对HA的抗炎活性及其作用机理进行研究,同时对低分子量HA的安全性进行评价。具体的主要研究内容如下:(1)依据对DPPH自由基清除效果及NO抑制率,从体外化学水平对HA的抗氧化及抗炎活性进行测试,结果表明仅HA-P样品在2.5 mg/m L的浓度下对DPPH自由基有35.68±5.59%的清除率,而其余HA样品清除率均低于10%,同样地,不同分子量HA样品对NO的抑制率均低于10%。结果表明HA样品在体外化学水平下难以表现出良好的活性,而必须参与到生命代谢过程中。(2)在细胞层面上,首先对HA样品在Ha Ca T与RAW264.7细胞中的细胞毒性进行测试,结果仅HA-L在测试浓度下表现出细胞毒性,对于两种细胞HA-L的临界浓度分别为2000μg/m L及500μg/m L,其余HA样品在所测浓度下均无细胞毒性。采用25μg/m L SDS刺激Ha Ca T细胞建立炎症模型,经过1000~2000μg/m L HA处理后,细胞活力显著提升,表明不同分子量HA作用对SDS诱导的细胞炎症产生保护效果。采用1μg/m L LPS刺激RAW264.7细胞建立炎症模型。采用ELISA法对细胞中的NO、IL-6和TNF-α水平进行测定,结果表明500μg/m L的不同分子量HA样品均可以抑制NO和IL-6的过量分泌,其中,分子量越低的HA抑制效果越好;而只有分子量最高的HA-P显著降低了TNF-α的分泌。进一步采用实时荧光定量PCR对炎症相关基因IL-6、i NOS、TNF-α及HA受体CD44的m RNA表达量进行测定,结果表明不同分子量HA均可以抑制炎症相关m RNA的表达,从而抑制细胞中炎症因子的产生。(3)采用蛋白印迹分析对HA的抗炎作用机理进行研究,结果表明,HA-O可以通过抑制AKT1及JAK2蛋白的表达,调控炎症相关的PI3K/Akt及JAK/STAT信号通路,起到抗炎效果,而其余HA样品对这两种信号通路相关蛋白的表达情况无显著影响。进一步地,采用蛋白质组学对HA-O在RAW264.7细胞中的作用进行研究,在HA-O的作用下,AKT1,PAK4,FCGR2,NAL10等炎症相关蛋白发生差异表达,证明HA-O可以通过对上述蛋白进行调控从而参与到抑制炎症的作用中。(4)在动物体内,首先采用2,4-二硝基氟苯在小鼠背部诱导建立AD模型,研究不同分子量HA对AD的治疗效果。与模型组小鼠相比,经不同分子量HA治疗后的小鼠皮损症状、皮炎评分、搔抓情况、脾脏指数均有所缓解,根据组织切片病理分析,背部皮肤的表皮增厚、角质层脱落、棘层肥厚等现象有所改善,肥大细胞浸润情况减少,血清中Ig E及皮肤中IFN-γ、IL-4等炎症指标水平下降,表明不同分子量HA均能够缓解AD症状。对皮肤组织匀浆处理后对其中蛋白表达情况进行测定,结果表明AKT1、PI3K、JAK2蛋白表达量均显著降低,表明不同分子量HA均可以通过PI3K/Akt及JAK/STAT信号通路对炎症起到调控作用。此外,采用SLS刺激斑马鱼建立炎症模型,通过对中性粒细胞进行计数,证明除HA-M外,其余HA样品在斑马鱼体内均可以抑制SLS诱导的炎症反应。(5)根据相关行业标准及规范,对低分子HA及HA寡聚糖的安全性进行评价。采用直接多肽反应实验对其致敏性进行测试,采用鸡胚尿囊膜实验对刺激性进行测试,采用Ames实验对致突变性进行测试,采用斑贴试验对人体安全性进行测试,结果表明低分子HA与HA寡聚糖无明显的致敏性、刺激性、致突变性,对人体安全。