具有促进细胞生长活性的人参蛋白分离纯化及其作用机制研究

The developing and metabolism of some target cells were closely related to the functions and effects of Panax ginseng. At present, there were rare reports on the ginseng proteins with the activities of promoting cell growth. However, the gene sequences of some plant growth factors were found in different growth periods ginseng by transcriptome analyses, and the ginseng proteins which can stimulate the proliferations of immunocytes, bone marrow cells and fibroblast cells, were identified by proteomic technologies in our laboratory. Moreover, a 9 kDa protein which can promote the fibroblast cell growth has been purified from ginseng root by us. Therefore, it is necessary to do systematical researches on the cell proliferative activities of ginseng proteins..More proteins which can accelerate the cell growth are going to be separated and purified by different kinds of chromatography from ginseng in base of our previous work. Furthermore, the structure and properties of those ginseng proteins should be identified, and their effects and mechanism on proliferation and differentiation of immunocytes, bone marrow cells and fibroblast cells will be investigated, comparing with the human basic fibroblast growth factor, lymphocytes growth factors and hematopoietic growth factors. At last, more experimental data will be provided to reveal the medicine effects of ginseng by this project.

人参的某些功效与靶细胞的生长、代谢密切相关。目前，具有促进细胞生长活性的人参蛋白研究鲜见报道。我们实验室在不同生长时期人参转录组中发现多种植物生长因子基因序列；利用蛋白质组学方法鉴定出了具有促进免疫细胞、骨髓细胞及成纤维细胞生长活性的蛋白，并已纯化出一种具有促进成纤维细胞生长活性的人参蛋白，分子量为9KDa。因此，对具有促进细胞生长活性的人参蛋白进行系统研究十分必要。.本课题拟在前期工作基础上，利用多种层析方法分离纯化具有促进细胞生长活性的人参蛋白。在结构及性质研究基础上，选择成纤维细胞、免疫细胞以及骨髓细胞三种细胞研究人参蛋白对其细胞增殖和分化的影响。并通过对碱性成纤维细胞生长因子、淋巴细胞生长因子及造血细胞生长因子等的比较研究，探讨人参蛋白促进细胞生长作用机制，为进一步揭示人参药效作用机制提供实验数据。

人参的某些功效与靶细胞的生长、代谢密切相关。目前，具有促进细胞生长活性的人参蛋白研究鲜见报道。本课题利用多种层析方法分离纯化具有促进细胞生长活性的人参蛋白。在结构及性质研究基础上，选择促小鼠成纤维细胞NIH/3T3、人外周血淋巴细胞1301以及胚胎细胞三种细胞研究人参蛋白对其细胞增殖和分化的影响，并探讨其促进细胞生长的作用机制，为进一步揭示人参药效作用机制提供实验数据。具体结果如下：.（1）采用正交试验方法对人参蛋白提取过程中的浸提液种类、料液比、浸提次数及时间等因素的摸索，确立人参蛋白提取条件为以pH=7.5的浸提液对人参蛋白提取2次，每次浸提2小时，料液比为1:10。并以蛋白提取率、纯度为标准，利用超滤，凝胶层析等方式对人参蛋白进行纯化，使其纯度达到95%以上。利用LC-MS/MS进行人参蛋白质的鉴定，获得了热休克同源蛋白、钙调蛋白、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶等多种能够促进细胞增殖与分化的蛋白。.（2）人参蛋白通过激活MAPK-ERK1/2信号通路，从而促进NIH/3T3细胞的增殖，并促进其I、III型胶原蛋白的合成及转换生长因子和血管内皮生长因子的分泌。结果表明人参蛋白具有潜在的修复组织细胞功能，其有望作为替代bFGF促创伤修复药物，具有很好的开发利用价值和临床应用意义。 .（3）人参蛋白可通过提高ERK1/2的磷酸化水平，激活MAPK/ ERK信号通路，起到促进人外周血淋巴细胞1301的增殖，并促进抗炎因子IL-2、IFN-γ、IL-4的分泌，从而提高机体免疫力。.（4）人参蛋白能够促进CF-1 MEF和D3共培养物、OP9与D3共培养物的细胞增殖，并且均是10μg/mL的人参蛋白作用于共培养细胞中9d是最显著促进细胞增殖的培养条件。这表明人参蛋白可促进胚胎细胞的增殖，有助于治疗神经系统疾病、免疫系统疾病、造血系统疾病、心血管系统疾病以及各种恶性肿瘤等。