神经递质受体激动剂尼古丁对病毒和细菌炎症的拮抗通路研究

Nicotine, the primary psychological stimulant of tobacco, exerts broad physiological and pharmacological effects on peripheral systems by interacting with nicotinic acetylcholine receptor (nAChR); however, the molecular mechanisms underlying most of these effects are largely unknown. This is especially true for nicotine's effects on inflammatory pathways..The pre-experiments demenstrate that nicotine can significantly suppress Poly(I:C)-induced pro-inflammatory cytokines expression on both RNA and protein level by interactiong with α7 nAChR. To further characterize nicotine's anti-inflammatory effects during viral and bacterial infections, in this study, we will first examine RNA expression of 51 key genes within the Toll-like receptor (TLR) and RIG-I like receptor (RLR) pathways using a quantitative RT-PCR array. Furthermore, a protein array containing 1318 kinase-related antibodies will be used to examine nicotine's effects on poly(I:C)/LPS -triggered kinases at the phosphorylation level, and found that a cluster of calcium-elicited kinases was suppressed by nicotine. Some of these high-throughput gene data will be further verified using convientional molecular biology and electrophysiology techniques, including Western Blot, ELISA, and Real-time PCR.

流行病学研究表明烟草的主要成瘾成分尼古丁能够通过神经递质受体- - 烟碱能乙酰胆碱受体对外周系统中病原体引起的炎症进行显著抑制，其作用机制反应了神经系统对免疫系统的广泛调节作用，已成为近年的科研热点问题。但前期研究大多局限于尼古丁对细菌炎症的调控作用，且只停留在少数几个关键信号分子的变化水平层面，而对尼古丁抑制病毒炎症的机制更是几乎没有报道。在本项目中，预实验部分我们已在分子水平上直接证明了尼古丁对病毒炎症的负调控，并鉴定出这一过程中的主要受体为α7 nAChR。在后续研究中，我们将使用PCR芯片、蛋白芯片等高通量技术对尼古丁对LPS、Poly(I:C) 模拟的细菌、病毒感染的调控作用进行整个信号通路水平上的检测，利用生物信息学手段从信号通路的表达水平和激活水平上分别分析尼古丁对炎症的调控，并使用Western Blot、ELISA、定量PCR等常规分子生物学手段对以上结果进行验证。

流行病学研究表明烟草的主要成瘾成分尼古丁能够通过神经递质受体- - 烟碱能乙酰胆碱受体对外周系统中病原体引起的炎症进行显著抑制，其作用机制反应了神经系统对免疫系统的广泛调节作用，已成为近年的科研热点问题。但前期研究大多局限于尼古丁对细菌炎症的调控作用，且只停留在少数几个关键信号分子的变化水平层面，而对尼古丁抑制病毒炎症的机制更是几乎没有报道。在本项目中，预实验部分我们已在分子水平上直接证明了尼古丁对病毒炎症的负调控，并鉴定出这一过程中的主要受体为α7 nAChR。在后续研究中，我们通过使用PCR芯片、蛋白芯片等高通量技术对尼古丁对Poly(I:C) 模拟的病毒感染的调控作用进行整个信号通路水平上的检测，利用生物信息学手段从信号通路的表达水平和激活水平上分别分析尼古丁对炎症的调控，并使用Western Blot、ELISA、定量PCR等常规分子生物学手段对以上结果进行了验证，发现尼古丁通过钙信号通路对炎症反应基因抑制。本项目现已按期完成，成果发表于SCI期刊《Molecular Pharmacology》上。