巨噬细胞的抗氧化原理

巨噬细胞是参与非特异性免疫防御的重要免疫细胞。巨噬细胞在被免疫激活或刺激杀死入侵的病原体和肿瘤细胞时，不仅能产生超氧阴离子，还能产生大量的一氧化氮自由基。褪黑素是松果体分泌的激素，具有抗氧化和免疫调节作用。阿魏酸和川芎嗪是中药川芎的两个重要成分。本文利用fMLP短肽刺激巨噬细胞呼吸爆发产生超氧阴离子，以脂多糖/γ-干扰素为模型，研究巨噬细胞呼吸爆发的动态过程和机制，以及褪黑素、阿魏酸和川芎嗪对巨噬细胞产生和释放超氧阴离子和一氧化氮自由基的调节机制。用化学发光法监测巨噬细胞呼吸爆发的动态过程。结果表明，巨噬细胞呼吸爆发时超氧阴离子的化学发光峰与一氧化氮的产生有关。超微弱化学发光和电子顺磁共振研究表明，褪黑素能有效清除fMLP刺激巨噬细胞呼吸爆发产生的超氧阴离子自由基，同时抑制超氧阴离子自由基的产生。阿魏酸和褪黑素具有相似的作用，也能有效清除和抑制fMLP刺激的超氧阴离子自由基的产生。而川芎嗪在高浓度下对超氧阴离子自由基有一定的抑制或清除作用，但与阿魏酸相比并不显著。通过逆转录基因扩增(RT-PCR)和蛋白质免疫印迹分析巨噬细胞一氧化氮合酶(iNOS)基因的转录。实验结果表明，褪黑素可以抑制iNOS基因的转录，从而抑制iNOS蛋白的表达，导致一氧化氮自由基的产生减少。可能的原因是褪黑素可以调节核转录因子NF-κB影响iNOS蛋白的表达。同样，川芎嗪可以抑制巨噬细胞iNOS基因的转录，从而抑制iNOS蛋白的表达，具有有效清除一氧化氮或抑制一氧化氮自由基产生的能力，从而达到调节一氧化氮释放的目的，但阿魏酸的作用并不显著。实验结果提示褪黑素、阿魏酸和川芎嗪对机体具有抗氧化和保护作用，因为它们能清除超氧阴离子自由基或调节和抑制一氧化氮自由基的产生。这些药物可能是预防和治疗巨噬细胞过度活化引起的一些疾病的潜在有效药物。