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为解决激素抵抗型哮喘(SRA)治疗难题,研究人员开展了香青兰挥发油(HVO)对 SRA 治疗作用及机制的研究。结果表明 HVO 能改善 SRA 症状,机制与抑制中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)形成有关。这为 SRA 治疗提供了新方向。
在呼吸系统疾病的领域中,哮喘就像一个顽固的 “敌人”,长期困扰着众多患者。其中,激素抵抗型哮喘(SRA)更是让医生们头疼不已。一般来说,哮喘患者使用抗炎的吸入性糖皮质激素治疗就能有效控制病情,但 SRA 患者却对高剂量的这类药物没什么反应。这是因为 SRA 患者体内存在以中性粒细胞为主的炎症反应,还会形成中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)。这些 NETs 就像是一张张 “捣乱” 的网,由 DNA、组蛋白和一些抗菌蛋白组成,会损伤人体组织,加重气道疾病。目前,SRA 的治疗手段有限,常用的联合治疗不仅有副作用,还无法从根本上解决问题。所以,寻找新的治疗方法迫在眉睫。
在这样的背景下,华中科技大学的研究人员勇敢地向这个难题发起了挑战。他们把目光投向了传统维吾尔药 —— 香青兰。香青兰挥发油(HVO)一直以来都被认为具有抗炎等多种生物活性,在治疗一些呼吸道疾病方面有一定潜力。研究人员想知道,HVO 能否成为治疗 SRA 的新希望呢?经过一系列深入研究,他们发现 HVO 真的具有治疗 SRA 的潜力,这一成果发表在了《Chinese Medicine》上,为 SRA 的治疗带来了新的曙光。
研究人员为了探究 HVO 对 SRA 的治疗作用及机制,采用了多种关键技术方法。首先,建立了卵清蛋白 / 脂多糖(OVA/LPS)诱导的 SRA 小鼠模型,以此来模拟人类 SRA 的发病过程。然后,运用超高效液相色谱 - 四极杆 - 静电场轨道阱高分辨质谱(UPLC-QE-Orbitrap-MS)技术分析 HVO 处理后大鼠血清成分。同时,借助网络药理学和分子对接技术预测 HVO 治疗 SRA 的潜在机制和有效化合物。最后,通过体内外实验进行验证,其中体外实验使用了 HL-60 细胞和骨髓中性粒细胞。
研究结果如下:
- HVO 改善 SRA 小鼠症状:通过建立 SRA 小鼠模型并给予不同处理后发现,与对照组相比,OVA/LPS 诱导的 SRA 小鼠出现气道高反应性(AHR)、气道炎症、黏液过度分泌和气道重塑等症状。而 HVO 处理后,这些症状得到显著改善,如降低了气道阻力,减少了炎症细胞浸润,降低了炎症细胞因子 IL-8、IL-17、CXCL1 和 CXCL2 的水平1。
- 鉴定 HVO 相关化合物:利用 UPLC-QE-Orbitrap-MS 技术,在 HVO 处理的大鼠血清中鉴定出 41 种原型化合物、65 种 Ⅰ 相代谢物和 50 种 Ⅱ 相代谢物,其中酮类化合物占主导地位2。
- 预测潜在机制和化合物:基于网络药理学分析,发现 HVO 治疗 SRA 可能与抑制 NETs 形成有关,关键靶点包括髓过氧化物酶(MPO)、中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)等。分子对接结果显示,3 - 甲氧基 - 4 - 羟基扁桃腈、1,2,3,4 - 四氢 - 1,5,7 - 三甲基萘、顺式 - 卡拉烯和马兜铃 - 1 (10)- 烯 - 9 - 基异戊酸酯与 MPO 和 NE 有较强结合亲和力,可能是 HVO 治疗 SRA 的有效化合物34。
- HVO 抑制 NETs 形成:体内实验表明,HVO 可抑制 OVA/LPS 诱导的 SRA 小鼠肺组织中 NETs 的形成,降低 MPO、NE 和瓜氨酸化组蛋白 H3(citH3)的表达水平。同时,HVO 还能抑制 IL-17 信号通路,降低相关蛋白的磷酸化水平,减少中性粒细胞的募集。体外实验也证实,HVO 能抑制佛波酯(PMA)诱导的骨髓中性粒细胞和 HL-60 细胞来源的中性粒细胞 NETs 形成56。
研究结论和讨论部分指出,HVO 能通过抑制中性粒细胞浸润和 NETs 形成,有效减轻 OVA/LPS 诱导的 SRA 小鼠的 AHR、气道炎症、黏液过度分泌和气道重塑。研究还确定了一些可能起关键作用的化合物,这为开发治疗 SRA 的新药提供了重要依据。此外,该研究进一步证实了 NETs 与 SRA 之间的关联,表明抑制 NETs 可能是治疗中性粒细胞性肺部疾病的有前景的方法。这项研究为 SRA 的治疗开辟了新方向,让我们看到了从传统药物中挖掘治疗疑难病症新方案的希望,也为后续相关研究奠定了坚实基础,有望推动 SRA 治疗领域取得更大的突破。