脂多糖的应用

背景^[1-3]

脂多糖（Lipopolysaccharides，简称LPS）是一类存在于细菌外膜中的复杂生物大分子，由脂质和多糖组成。

脂多糖的详细描述如下：

脂多糖结构:

O抗原：是脂多糖分子中最可变的组分，由重复的糖单元构成，位于最外层，决定了细菌的血清型。

核心多糖：连接O抗原和脂质A，其结构较为保守，但不同种类的细菌可能有所不同。

脂质A：是脂多糖分子的疏水部分，锚定在细菌外膜中，对于维持细菌外膜的稳定性起关键作用。

脂多糖

脂多糖生物学功能:

维持外膜稳定性：脂质A部分有助于维持细菌外膜的结构和功能。

免疫原性：LPS可以激活宿主的免疫系统，诱导炎症反应。

致病性：某些LPS类型与细菌毒性有关，例如内毒素休克。

脂多糖应用与研究:

疫苗研发：由于O抗原的高度多样性，LPS常被用于开发针对特定细菌的疫苗。

免疫学研究：作为免疫刺激剂，研究宿主对细菌感染的反应。

内毒素检测：在制药工业中，需要确保药物产品不含内毒素，因此使用LAL（鲎阿米巴细胞裂解物）试验来检测LPS的存在。

脂多糖危害:

内毒素休克：当大量LPS从死亡的细菌中释放到血流中时，可能导致严重的全身性炎症反应，称为内毒素休克。

脂多糖是革兰氏阴性细菌细胞壁外壁的组成成分，由脂质和多糖构成的物质（糖脂质）。其结构包括O抗原、核心多糖和类脂A三部分。脂多糖不仅为细菌提供并保持结构的完整性，还在人体内发挥多种生理作用。

首先，脂多糖具有内毒素的特性，当其作用于人类或动物等其他生物细胞时，会展现出多种生物活性。这主要体现在其能结合到细胞膜上的脂多糖受体复合体上，促进炎性细胞分泌细胞因子，从而引发强烈的免疫反应。

其次，脂多糖能有效帮助细菌细胞应对外界的有害刺激，使细胞膜免受某些化学物质的攻击，这主要归功于其赋予细胞膜独特的难渗透性。此外，脂多糖还增加了细胞膜的负电荷，有助于稳定整个胞膜的结构。

再者，脂多糖具有增强机体对多种细菌和病毒的非特异免疫力的作用，是一种非特异免疫制剂。同时，它还能控制细胞的分裂和分化，调节细胞的生长和衰老。

在提取方面，早期常用的方法为酚水法，此方法提取的脂多糖纯度较高，污染蛋白质含量较低。后来发展的苯酚-氯仿-石油醚法可进一步提高脂多糖的纯度，去除常见的污染物质。

应用^[4][5]

脂多糖可以用于脂多糖影响GLUTag细胞gcg mRNA表达的分子机制

脂多糖抑制GLUTag细胞gcg mRNA表达的分子机制探讨目的：探讨转录因子FOXO4对GLUTag细胞gcg mRNA表达的影响,进而了解脂多糖抑制GLUTag细胞gcg mRNA表达的可能分子机制。

方法：(1)FOXO4基因对GLUTag细胞gcg mRNA表达的影响：用24孔板铺板GLUTag细胞,用无血清DMEM(低糖)培养基预处理,37℃、5%CO2中培养6h,使其处于同步化状态。实验分为4组：空白对照组(简称Ctrl组),细胞用不含脂多糖的DMEM培养基培养24h；含100ng/ml脂多糖组(简称LPS组),细胞用含有终浓度为100ng/ml脂多糖的DMEM培养基培养24h；转染shFOXO4过表达质粒组(简称shFOXO4组),细胞转染shFOXO4过表达质粒24h后,用不含脂多糖的DMEM培养基再培养24h；转染siRNA-FOXO4小干扰RNA组(简称si-FOXO4组),细胞转染siRNA-FOXO4小干扰RNA片段24h后,用含有终浓度为100ng/ml脂多糖的DMEM培养基再培养24h。收集细胞用荧光定量PCR检测gcg mRNA表达。

(2) 不同浓度LPS对二聚体β-catenin/TCF转录因子活性的影响：用24孔板铺板GLUTag细胞,用无血清DMEM(低糖)培养基预处理,37℃、5%CO2中培养6h,使其处于同步化状态。实验分为4组：空白对照组(简称Ctrl组),含100ng/ml脂多糖组(简称LPS组),50ng/ml重组蛋白Wnt3a组(简称Wnt3a组),含50ng/ml重组蛋白Wnt3a+100ng/ml脂多糖组(简称100ng/ml组)。用双荧光素酶报告检测β-catenin/TCF转录因子活性。

(3) FOX04对二聚体β-catenin/TCF转录因子活性的影响：GLUTag细胞用24孔板铺板,用无血清DMEM(低糖)培养基预处理,37℃、5%CO2中培养6h,使其处于同步化状态。在转入pTOPFLASH荧光素酶报告基因的同时,共同转入shFOXO4过表达质粒或小干扰RNAsi-FOX04。实验分为4小组：空白对照组(简称Ctrl组),含100ng/ml脂多糖组(简称LPS组),转染shFOXO4过表达质粒组(简称shFOXO4组),转染siRNA-FOXO4小干扰RNA组(简称si-FOXO4组)。四组分别在重组蛋白Wnt3a存在或不存在的情况下用双荧光素酶报告检测β-catenin/TCF转录因子活性。

(4)LPS对GLUTag细胞FOXO4/β-catenin以及TCF7L2/β-catenin二聚体形成的影响：实验分为4组：空白对照组(简称Ctrl组),50ng/ml重组蛋白Wnt3a组(简称Wnt3a组),含100ng/ml脂多糖组(简称LPS组),含50ng/ml重组蛋白Wnt3a+100ng/ml脂多糖组(简称Wnt3a+LPS组)。用蛋白质免疫共沉淀技术分别检测anti-FOXO4和anti-TCF7L2抗体沉淀下来的蛋白中β-catenin的表达水平,计算蛋白相对灰度值。

参考文献

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