孜然精油的抗炎功能及其对Toll-like受体信号通路的调控

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基本信息

  • 批准号：
    31360382
  • 项目类别：
    地区科学基金项目
  • 资助金额：
    47.0万
  • 负责人：
    魏娟
  • 依托单位：
    甘肃农业大学
  • 学科分类：
    C2004.食品组分与营养
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Cumin (Cuminum cyminum L.) is a special economic crop in Northwest China. Preliminary data show that cumin essential oil have antioxidant and anti-inflammatory activity. The goal of our project is to understand molecular mechanism of anti-inflammatory activity of cumin essential oil by using modern biological method. We will explore productivity function of cumin essential oil to organism form damage in inflammation response from different TLRs ligand stimulation. C57BL/6 mice and its primary macrophage cell will be used as study object in this project. The expression level of pro-inflammatory cytokines TNFα, IL-1β and IL-6, anti-inflammatory cytokines TGFβ and IL-10 and key oxidase in inflammation response Cox-2 and iNOS will be examined. In addition, we will further evaluate the percentages of different immune cell subgroups in the spleen and peripheral blood of mice with cumin essential oil treatment. In this project, influence of cumin essential oil on components function of TLRs pathway will be observed. The mechanism of cumin essential oil modulated immune system will be clarified. It is the first time to explain how cumin essential oil exhibits anti-inflammatory activity. Our result can provide data and theoretical basis of how to develop cumin essential oil production. It will expand the application and increase the economic benefit of Cumin.
孜然是西北地区特有的经济作物，具有抗氧化和抗炎症活性。本项目利用分子生物学技术探讨孜然精油抗炎活性的作用机制，以C57BL/6小鼠及其原代巨噬细胞为模型，研究孜然精油对不同TLRs配体诱导的炎症应答的保护性功能，测定前炎症因子TNFα、IL-1β以及IL-6，抗炎症因子TGFβ和IL-10以及炎症过程关键酶蛋白Cox-2和iNOS的表达活性，并对孜然精油抗炎过程中机体免疫细胞进行分型鉴定。明确孜然精油对TLRs信号通路及其组分功能的影响和分子机制，以及对机体免疫系统功能的调节作用。本研究首次对孜然精油的抗炎活性的分子机制进行研究，所得结果将为孜然产品的开发提供理论依据。同时，也可以扩大孜然的应用范围，提高其经济效益。

结项摘要

孜然(Cuminum cyminum L.)是一种香料作物，可作为调味品和草药使用。虽然已有报道孜然精油具有多种生物活性，但对其抗氧化活性的研究较为零散，抗炎功能的研究则未见报道。本项目在生化水平和细胞水平上研究了不同浓度孜然精油、枯茗醛和β-蒎烯的自由基清除能力、总还原能力和细胞抗氧化能力，系统的研究其体外总抗氧化活性。并且借助ELISA、RT-PCR 和Western Blot 等细胞生物学和分子生物学的研究方法，研究了不同浓度的孜然精油、枯茗醛和β-蒎烯处理对炎症因子、前炎症因子含量和mRNA 表达的影响，研究了其对MAPK、NF-κB 信号转导通路调控作用的影响。并以C57BL雄性小鼠为模型，研究了孜然精油的体内抗炎活性。研究结果显示孜然精油、枯茗醛和β-蒎烯能有效清除DPPH 自由基、ABTS 自由基，在一定浓度范围内，β-蒎烯具有最高的总还原能力，优于VE 和孜然精油，枯茗醛则没有总还原能力。孜然精油、枯茗醛和β-蒎烯均具有清除细胞内活性氧的能力。另外，孜然精油、枯茗醛和β-蒎烯处理能抑制由TLR4的配体LPS、TLR1/2的配体Pam3CKS4、TLR2/6的配体Fsl-1诱导的炎症反应，并降低某些前炎症因子的含量。而对由TLR3的配体Poly I:C诱导的炎症反应没有抑制作用。说明孜然精油、枯茗醛和β-蒎烯能识别细胞膜上的TLR受体来发挥抗炎功能，而不能识别细胞内的位于内涵体/溶酶体膜上的TLR受体来发挥抗炎功能。此外研究发现孜然精油、枯茗醛和β-蒎烯通过抑制RAW264.7 细胞中MAPK 信号通路ERK、JNK、p38 蛋白磷酸化水平，以及NF-κB 信号通路中细胞核内p65 蛋白的表达水平来发挥其抗炎效果。最后小鼠体内实验结果显示孜然精油在体内对炎症相关因子的表达没有明显的影响，说明其在体内没有明显的抗炎活性。本项目研究结果首次对孜然精油及其主要单体的抗炎活性及其分子机制进行了探讨，所得结果将为抗炎药物的开发方面提供理论依据。同时，也可以扩大孜然的应用范围，提高其经济效益。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
姜黄精油的抗氧化活性研究
  • DOI：
    10.13386/j.issn1002-0306.2016.10.019
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    食品工业科技
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    魏娟;苏海兰;张溪桐;毕阳
  • 通讯作者：
    毕阳
Anti-proliferation effect of isorhamnetin on Hela cells through inducing G2/M cell cycle arrest
异鼠李素通过诱导 G2/M 细胞周期阻滞对 Hela 细胞的抗增殖作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Experimental and Therapeutic Medicine
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Wei Juan;Su Hailan;Bi Yang;Li Jixin;Feng Lidan;Sheng Wenjun
  • 通讯作者：
    Sheng Wenjun
Anti-Inflammatory Effects of Cumin Essential Oil by Blocking JNK, ERK, and NF-κB Signaling Pathways in LPS-Stimulated RAW 264.7 Cells.
小茴香精油通过阻断 LPS 刺激的 RAW 264.7 细胞中 JNK、ERK 和 NF-kappa B 信号通路的抗炎作用
  • DOI：
    10.1155/2015/474509
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Evidence-based complementary and alternative medicine : eCAM
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Wei J;Zhang X;Bi Y;Miao R;Zhang Z;Su H
  • 通讯作者：
    Su H

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其他文献

磁共振扩散加权成像对评估肠道克罗恩病及其活动性的临床价值
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    10.13609/j.cnki.1000-0313.2017.04.012
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    放射学实践
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  • 发表时间：
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    --
  • 作者：
    邱涛;张建国;邱继伟;魏娟;游令非
  • 通讯作者：
    游令非

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
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          J --> K[研究结论与未来方向]
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