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基于转录组-蛋白质组联合分析技术解析荒漠肉苁蓉多糖对胸腺免疫调节的作用机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月01日 来源:Industrial Crops and Products 6.2
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本研究针对化疗药物环磷酰胺(CTX)导致的免疫损伤问题,通过建立CTX诱导的小鼠免疫损伤模型,系统评估荒漠肉苁蓉多糖(CDP-D2-N1)对体重、胸腺指数、细胞因子及氧化应激产物的影响,结合转录组学和蛋白质组学联合分析技术,首次揭示CDP-D2-N1通过调控Th17细胞分化信号通路(TCR/NF-κB/RORγt)和GSH-Px/GR抗氧化系统,逆转CTX诱导的胸腺免疫抑制。该研究为天然多糖免疫调节剂的开发提供理论依据。
在肿瘤化疗领域,环磷酰胺(CTX)作为常用化疗药物却存在严重副作用——它会无差别攻击快速分裂的免疫细胞,导致胸腺萎缩、T细胞功能受损,使患者陷入"杀敌一千自损八百"的免疫困境。更棘手的是,现有免疫调节剂多存在毒性大、副作用明显等问题。面对这一临床痛点,甘肃农业大学食品科学与工程学院的研究团队将目光投向传统药用植物荒漠肉苁蓉,其多糖成分(CDP-D2-N1)在民间早有"沙漠人参"的美誉,但科学机制始终成谜。
研究人员创新性地采用多组学联用策略,在《Industrial Crops and Products》发表的研究中,首先建立CTX诱导的免疫抑制小鼠模型,通过检测体重、胸腺指数等生理指标,结合ELISA检测IL-2/IFN-γ等细胞因子,并运用HE染色观察胸腺组织结构。关键技术包括:转录组测序分析差异基因表达,TMT标记定量蛋白质组学检测差异蛋白,qRT-PCR验证关键基因,以及KEGG通路富集分析揭示核心信号通路。
【3.1 体重与胸腺指数】
CTX组小鼠体重骤降23%,胸腺指数降低42%,呈现典型免疫抑制症状。而CDP-D2-N1干预组呈剂量依赖性改善,高剂量组(600 mg/kg)体重恢复率达91%,胸腺指数提升至正常组87%。
【3.2 胸腺细胞因子】
CTX导致促炎因子IL-1/IL-6升高2.1-3.3倍,抗炎因子IFN-γ降低67%。CDP-D2-N1中剂量组(300 mg/kg)使IFN-γ恢复至正常水平,IL-6下降51%,显示其双向调节能力。
【3.3 氧化应激指标】
CTX组MDA(丙二醛)和ROS(活性氧)分别激增3.8倍和4.2倍,CDP-D2-N1处理使二者降低58-72%,效果优于阳性对照药黄芪多糖(HQP)。
【3.4 氧化还原酶系统】
GSH-Px(谷胱甘肽过氧化物酶)活性在CTX组下降64%,而CDP-D2-N1通过激活GR(谷胱甘肽还原酶)通路,使GSH/GSSG比值恢复至2.3:1(正常组为2.5:1)。
【3.5 胸腺组织病理学】
HE染色显示CTX组胸腺皮质-髓质界限模糊,淋巴细胞密度降低41%。CDP-D2-N1治疗组皮质区淋巴细胞排列紧密,髓质哈索尔小体数量恢复至正常组85%。
【3.6 多组学联合分析】
转录组-蛋白质组关联分析发现CDP-D2-N1显著上调T细胞受体信号通路(TCR)关键元件CD3ε/CD3γ(2.1-2.8倍),激活Th17细胞分化核心转录因子RORγt(RORC)。KEGG网络图显示NF-κB与MAPK通路节点度最高,构成免疫调节核心网络。
这项研究首次从多组学层面阐明荒漠肉苁蓉多糖通过"抗氧化-抗炎-免疫重建"三重机制对抗CTX损伤:在分子层面激活Nrf2/ARE通路增强GSH-Px/GR抗氧化体系;在细胞层面通过TCR-CD3-LCK信号轴促进Th17细胞功能恢复;在组织层面重塑胸腺微环境。该发现不仅为开发低毒高效的天然免疫佐剂提供新思路,更开创了中药多糖多靶点调控机制研究的范式。特别值得注意的是,研究中发现的CD8α+ T细胞特异性激活现象,为肿瘤免疫联合治疗提供了潜在靶点。
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