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以毒抑炎:石鱼毒液抑制LPS诱导的人PBMCs中Th1细胞因子表达与分泌的免疫调节机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月18日 来源:Toxicon 2.4
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本研究针对炎症性疾病免疫调节治疗的迫切需求,探索了疣状鲉(Synanceia verrucosa)和骇人鲉(Synanceia horrida)毒液的免疫抑制特性。通过RT-qPCR、CBA和ELISA等技术,发现两种毒液显著抑制LPS刺激的人外周血单核细胞(PBMCs)中TNF、IFN-γ、IL-6等Th1细胞因子的表达与分泌,且冷冻和冻干处理可保留活性。该研究为开发新型抗炎药物提供了天然分子资源,具有重要转化价值。
动物毒液长期以来被视为致命威胁,但其复杂成分中潜藏着治疗疾病的宝贵分子资源。在免疫调节领域,炎症性疾病如自身免疫病和慢性炎症亟待更高效、靶向性强的治疗策略。传统抗炎药物存在副作用大或特异性不足等问题,而动物毒液中的活性成分因其高效性和特异性引起学界关注。石鱼(Stonefish)作为海洋中毒性最强的鱼类之一,其毒液成分复杂且作用机制不明,但前期研究表明其同源物种毒液中存在免疫调节蛋白(如巴西蟾鱼中的natterins),这为探索石鱼毒液的免疫抑制潜力提供了线索。在此背景下,澳大利亚詹姆斯库克大学热带健康与医学研究所的Silvia Luiza Saggiomo团队在《Toxicon》发表了针对疣状鲉(Synanceia verrucosa, SvV)和骇人鲉(Synanceia horrida, ShV)毒液免疫调节作用的系统性研究。
研究采用多技术联用策略:通过密度梯度离心从人外周血中分离PBMCs(样本来源包括本地健康捐赠者和澳大利亚红十字血液服务库);利用RT-qPCR检测细胞因子mRNA表达;使用CBA和ELISA分析蛋白分泌水平;通过尺寸排阻色谱(SEC)和反相高效液相色谱(RP-HPLC)进行毒液组分分离;并采用细胞毒性试验(CellTox Green法)评估毒液安全性。
3.1. 石鱼毒液的细胞毒性
研究发现SvV在80 μg/mL浓度时对PBMCs产生显著细胞毒性,而ShV在100 μg/mL内无毒性作用,因此后续实验将浓度控制在20 μg/mL以内,确保免疫调节效应非由细胞死亡引起。
3.2. 新鲜毒液对细胞因子分泌的免疫抑制活性评估
CBA检测显示,SvV在LPS刺激的PBMCs中剂量依赖性地抑制Th1相关细胞因子(TNF、IFN-γ、IL-12、IL-6)和趋化因子MCP-1,其中TNF抑制率高达83.2%(20 μg/mL),但对P/I刺激的细胞影响较弱。这表明石鱼毒液对TLR4通路介导的炎症具有选择性抑制。
3.3. 毒液存储与处理方式对免疫抑制活性的影响
ELISA分析表明:新鲜、冷冻(-80°C)和冻干处理的SvV均保留抑制TNF分泌的能力(20 μg/mL浓度下抑制率95%-100%),但RP-HPLC处理则完全丧失活性,提示活性成分可能为对有机溶剂敏感的蛋白质。长期冷冻存储(12-15个月)后,两种毒液的抑制活性反而增强,推测因毒性成分降解而活性成分相对富集。
3.4. 毒液对细胞因子表达的调控作用
RT-qPCR结果显示,SvV显著下调LPS刺激的PBMCs中TNF、IFN-γ和IL-10的mRNA表达(IFN-γ抑制率达91.6%),而ShV仅抑制TNF和IL-10。两者对P/I刺激的细胞均无显著影响,进一步证实其对TLR4通路的特异性。
3.5. 分级毒液组分的免疫抑制活性
SEC分离发现:SvV的组分1(含13,960 Da蛋白)和组分5(含12,365 Da蛋白)以及ShV的组分1(含14,007 Da蛋白)和组分4(含12,068 Da蛋白)均表现出强TNF抑制活性(抑制率85%-98%)。固相萃取(SPE)小分子组分也具抑制效果,提示小分子物质(如GABA和去甲肾上腺素)可能参与免疫调节。
研究结论表明,石鱼毒液通过特异性抑制TLR4/NF-κB通路关键细胞因子(尤其是Th1型),展现靶向免疫调节潜力。其活性成分在冷冻状态下稳定存在,且可通过色谱技术分离纯化。讨论部分强调,该发现不仅为理解石鱼毒液生物学功能提供新视角,更为开发类风湿关节炎、多发性硬化等Th1相关疾病的天然抑制剂奠定基础。分子量相近的蛋白在不同物种间的保守性(如SvV的13,690 Da与ShV的14,007 Da蛋白)提示其可能为同源免疫调节蛋白,值得进一步解析结构与机制。
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