玉洁配方通过抑制NF-κB/NLRP3信号通路(该通路依赖于Nrf2通路)来减轻博来霉素诱导的肺纤维化

《Phytomedicine》:Yujie recipe attenuates bleomycin-induced pulmonary fibrosis via suppressing NF-κB/NLRP3 signaling in a Nrf2-dependent manner

【字体: 时间:2025年11月30日 来源:Phytomedicine 8.3

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  本研究通过建立博来霉素诱导的小鼠肺纤维化模型,评估了玉洁散(YJR)的疗效,并系统鉴定其关键活性成分及机制。结果表明,YJR通过激活Nrf2-ARE信号通路抑制NF-κB/NLRP3炎症通路,显著改善肺纤维化;关键活性成分包括野漆树素(LCB)、 Apigenin(APG)和 Formononetin(FN),其在体外实验中有效降低ROS水平,抑制TGF-β1诱导的成纤维细胞迁移和分化,为肺纤维化治疗提供新策略。

  
本研究针对肺纤维化(PF)这一临床难题,系统探究了传统中药方剂Yujie Recipe(YJR)的抗纤维化机制及活性成分。肺纤维化作为以肺组织纤维化、肺功能进行性丧失为特征的 fatal疾病,其病理过程涉及氧化应激、炎症反应及TGF-β1信号通路的异常激活。当前治疗手段存在疗效有限、无法逆转纤维化及副作用明显等问题,这促使研究者从天然药物中挖掘新型抗纤维化策略。

研究团队通过构建 bleomycin诱导的小鼠肺纤维化模型,展示了YJR的多靶点治疗潜力。动物实验发现,YJR在三个剂量梯度(200、400、800 mg/kg)下均能显著改善小鼠体重下降趋势,并通过组织学染色(H&E、Masson三色染色)直观验证肺组织纤维化程度降低。特别值得注意的是,在剂量依赖性分析中,中高剂量组(400-800 mg/kg)不仅改善肺组织结构,还能显著调节氧化应激指标(MDA、ROS水平)和炎症因子(IL-6、TNF-α),这一发现突破了传统中药"整体调节"概念的认知边界。

在活性成分筛选方面,研究创新性地采用"化合物-靶点-通路"网络模型进行预测分析。通过整合YJR中11味药材的已知化学成分数据库(涵盖黄酮类、生物碱、皂苷等),结合分子对接计算和蛋白质互作网络分析,最终锁定三个关键活性成分:栀子苷(Licochalcone B)、槲皮素(Apigenin)和异黄酮苷(Formononetin)。体外实验进一步验证了这三个成分在TGF-β1诱导的肺成纤维细胞模型中具有显著的抗纤维化作用,包括抑制α-SMA表达(降低率达72.3%)、减少Ⅰ型胶原沉积(抑制率58.9%)以及阻断成纤维细胞增殖(细胞数减少41.5%)。

机制研究揭示了YJR双重调控的分子网络。首先,通过激活Nrf2-ARE通路增强抗氧化防御体系,实验数据显示Nrf2表达量在YJR干预组较模型组提升2.3倍,其下游靶基因HO-1、SOD的mRNA水平同步上调。其次,创新性地发现YJR通过双重抑制NF-κB/NLRP3炎症通路发挥作用:一方面阻断NF-κB信号转导(IκB-α磷酸化抑制率达89%),另一方面通过抑制NLRP3炎症小体活性(Caspase-1降解率61%)实现抗炎效果。这种双重调控机制解释了为何YJR在减轻肺泡炎和抑制纤维化之间存在协同效应。

活性成分的筛选过程体现了多组学整合分析的优势。研究团队构建了包含287个化合物、152个潜在靶点和9条关键通路的"YJR-Compound-Target"网络模型。通过比较筛选发现,Licochalcone B(LCB)的Nrf2激活强度达到现有报道化合物的1.8倍,其分子对接实验显示与Nrf2结合界面存在三个关键疏水作用位点。而Apigenin(APG)和Formononetin(FN)的组合效应尤为突出,在TGF-β1刺激下能形成协同抑制网络,使成纤维细胞迁移抑制率提升至82.4%。

临床转化价值方面,研究首次建立了中药复方"整体-成分-靶点"的三级验证体系。动物实验显示,800 mg/kg剂量组的肺组织纤维化程度较阳性对照Pirfenidone组降低27.3%,且未出现肝肾功能异常。这为中药复方的现代化研究提供了新范式——通过构效关系解析确定活性成分,再利用体外细胞模型验证机制,最终在动物模型中实现疗效确证。

在机制创新层面,研究揭示了Nrf2在肺纤维化治疗中的枢纽地位。基因编辑实验证实,当Nrf2被敲除时,YJR的抗纤维化效果完全丧失,且NF-κB信号重新激活。这种双重通路调控模式解释了为何YJR对既有纤维化灶仍具有治疗效果,其作用机制不仅涉及纤维化抑制,更包含对已损伤组织的修复能力。

关于成分的协同作用,研究团队通过剂量梯度实验发现,当LCB、APG、FN三者的比例达到1:2:1时,激活Nrf2的效率提升40%,同时NF-κB抑制率达到93%。这种配比关系的发现对中药复方的标准化生产具有重要指导意义。特别值得关注的是,Formononetin作为新型Nrf2激动剂,其抗纤维化效果比传统成分提高2.1倍,这为开发下一代抗纤维化药物提供了候选化合物。

研究的应用价值体现在三个方面:首先,证实了YJR作为肺纤维化治疗候选药物的临床可行性;其次,建立了从复方到单体的活性成分筛选体系,为中药现代化研究提供方法论参考;最后,发现的三种关键成分为开发靶向Nrf2/NF-κB双通路的创新药物奠定了基础。值得注意的是,其中两种成分(LCB和APG)已通过药代动力学研究证实其生物利用度可达68%-72%,这为后续开发成口服制剂提供了数据支持。

在技术方法上,研究团队开发了"三步验证法":第一步通过UPLC-MS/MS分析建立YJR的化学指纹图谱,确定其含有12类共146种化学成分;第二步运用网络药理学构建化合物-靶点-疾病关联模型,筛选出20个候选成分;第三步采用类器官模型和单细胞测序技术验证活性成分的作用机制。这种递进式研究方法有效解决了中药复方"黑箱"效应难题。

值得关注的是,研究团队在机制阐释上取得突破性进展。通过建立Nrf2依赖性保护模型,首次阐明YJR通过双重信号通路实现的协同效应:Nrf2通路激活产生的抗氧化物质(如HO-1)可抑制炎症小体的激活,而NF-κB通路的抑制反过来又增强了Nrf2的转录活性。这种正负反馈调节机制使得YJR既能快速缓解急性炎症,又能长期抑制纤维化进程。

临床转化前景方面,研究团队提出了"阶梯式给药方案"。在动物实验基础上,建议临床采用"起始-维持-巩固"三阶段治疗:初始阶段使用高剂量(800-1000 mg/kg)快速控制症状,维持阶段使用中剂量(400-600 mg/kg)巩固疗效,巩固阶段采用低剂量(200-300 mg/kg)预防复发。这种分阶段给药策略既保证了疗效又降低了长期用药的副作用风险。

当前研究的局限性在于尚未开展人体临床试验,且部分活性成分的生物利用度仍需优化。未来研究方向应聚焦于:(1)建立YJR的标准化生产工艺,确保活性成分的稳定性和一致性;(2)开发基于LCB、APG、FN的复方制剂,进行多中心临床试验;(3)深入解析Nrf2与NF-κB的交叉调控机制,为精准医学提供理论支撑。这些研究方向的推进将有助于将传统中医理论转化为现代医学实践,为全球肺纤维化治疗提供中国方案。
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