基于转录组测序(RNA-seq)的灵芝调节免疫系统功能分析评价

灵芝(Ganoderma lucidum)作为食药用菌应用已有悠久历史,作为灵芝的主要活性成分,灵芝总萜类化合物及灵芝多糖已经被证明具有调节免疫功能、抗氧化、抗衰老、抗肿瘤等多种生物活性。但灵芝调节免疫系统的分子作用机制尚不清楚。本研究以灵芝为原料提取其乙醇提取物和多糖,通过建立小鼠免疫抑制模型,观察灵芝对模型小鼠免疫功能的影响。通过脾脏转录组测序分析,探究灵芝调控免疫效应的分子机制。本研究将为灵芝资源开发与利用提供一定的理论依据。具体MRTX849纯度研究结果如下:(1)通过水提醇沉法获得多糖含量为60.77%的灵芝粗多糖,通过乙醇提取法获得总萜类化合物含量为5.11%的灵芝乙醇提取物。采用100 mg/kg的灵芝乙醇提取物和200mg/kg的灵芝粗多糖干预小鼠12天,并在第8到10天时,利用40 mg/kg的环磷酰胺建立小鼠免疫抑制模型,结果表明灵芝乙醇提取物和粗多糖干预后,小鼠脾脏系数较模型组分别提高了0.97±1.06 mg/g和0.49±0.72 mg/g,同时,灵芝粗多糖干预后小鼠的胸腺系数较模型组提高了0.29±0.94 mg/g。通过HE染色观察小鼠脾脏结构及细胞形态,结果发现灵芝乙醇提取物和灵芝粗多糖干预后脾脏细胞形态较模型组完整、细胞密度高,且红髓与白髓分界清晰。这些可以表明灵芝乙醇提取物和粗多糖可以改善环磷酰胺导致的小鼠脾脏损伤,从而改善机体的免疫功能。(2)对100 mg/kg的灵芝乙醇提取物和200 mg/kg的灵芝粗多糖干预后的小鼠脾脏进行转录组学分析,并通过正交偏最小二乘法判别分析确定了两组干预后较new biotherapeutic antibody modality模型组、正常组显著变化的11152个基因。对所得基因进行功能分类和KEGG富集分析,结果NSC 119875分子量显示其主要参与MAPK、PI3K-Akt、m TOR、NF-kappa B和JAK-STAT等信号通路,参与细胞迁移、细胞内信号转导、多细胞生理过程、DNA损伤等生物过程。其中对细胞DNA损伤应答生物进程的影响显著,具有统计学意义,提示灵芝乙醇提取物和灵芝粗多糖可能通过调控DNA损伤应答和细胞凋亡发挥其对免疫抑制小鼠的保护作用。(3)采用实时荧光定量PCR对DNA修复及细胞DNA损伤应答生物过程关键基因进行验证。结果发现100 mg/kg灵芝乙醇提取物和200 mg/kg灵芝粗多糖干预后可以显著上调小鼠脾脏中DNA修复基因Msh2、53BP1和DNA损伤检查点基因Mre11、Chk1、Nek1等的表达。蛋白免疫印迹试验检测细胞凋亡及细胞DNA损伤应答相关蛋白。结果发现灵芝乙醇提取物和灵芝粗多糖干预后可以提高DNA损伤修复相关蛋白H2AX的表达,灵芝粗多糖可以使抗凋亡蛋白Bcl-2的表达量升高,使促凋亡蛋白Bax表达量下降。因此,进一步证明了灵芝乙醇提取物和灵芝粗多糖通过调控DNA损伤修复和细胞凋亡改善小鼠免疫抑制功能。本研究证明灵芝能够通过影响免疫抑制小鼠DNA修复及DNA损伤应答生物过程中相关基因的转录水平及相关蛋白的表达,从而实现对免疫抑制小鼠的免疫系统的影响及对脾脏的保护作用。