桔梗提取物（PGE）通过调控TLR4/NF-κB通路在体内外缓解哮喘炎症反应的研究

本研究深入探讨了桔梗提取物（PGE）在哮喘治疗中的抗炎作用及机制。通过体内外实验证实，PGE能显著改善哮喘模型大鼠的肺部病理状况，减少炎症细胞浸润，降低关键炎症因子（TNF-α、IL-1β、IL-6）水平，并抑制TLR4/NF-κB信号通路的活化。研究为哮喘的天然药物干预提供了新的实验依据和潜在治疗策略。

　　

引言

哮喘是一种常见的慢性呼吸道疾病，以气道高反应性、炎症和重塑为特征，全球每日死亡人数超过1000人，已成为最普遍和严重的呼吸系统疾病之一。其发病与发展常伴随多种炎症细胞（如嗜酸性粒细胞、巨噬细胞、肥大细胞、淋巴细胞）的浸润及气道上皮细胞炎症损伤，进而加剧机体炎症反应。临床表现为呼吸急促、喘息、咳嗽和胸闷等症状。哮喘的发生涉及辅助性T细胞2（Th2）的过度反应，导致Th1/Th2表达失衡及多种细胞因子表达上调。因此，减轻气道炎症反应可作为缓解支气管哮喘的重要措施。

核因子κB（NF-κB）通路存在于大多数细胞类型中，在炎症条件下调节多种编码炎症蛋白的靶基因转录。研究发现，NF-κB信号通路在哮喘发病机制中扮演重要角色，该通路涉及的生长因子、金属蛋白酶组织抑制剂、细胞因子和炎症介质均可诱导哮喘。近年来，中药单体及复方通过靶向NF-κB信号通路治疗哮喘，为该病的治疗提供了新策略。

目前哮喘主要采用糖皮质激素和气管松弛剂治疗，虽可暂时缓解症状，但因病程长、易复发，总体疗效并不理想。桔梗（Platycodon grandiflorum）作为传统中药和食品，在中国长期用于治疗多种肺部和呼吸系统疾病。其含有皂苷、多糖、黄酮类、酚酸、脂肪酸和甾醇等多种化学成分，具有抗炎和抗过敏药理作用。因此，本研究旨在探讨桔梗提取物（PGE）对哮喘大鼠的治疗效果，并聚焦于NF-κB通路的调控机制。

材料与方法

PGE的制备

桔梗饮片经石油醚（60–90°C回流4小时）和80%乙醇（回流2小时）提取去除脂溶性和醇溶性成分后，再以蒸馏水回流提取2小时，合并滤液，浓缩后加无水乙醇沉淀、离心、干燥。采用高效液相色谱（HPLC）分析，以Platycodin D为标准品，建立校准曲线定量PGE中Platycodin D含量，主要成分Platycodin D浓度为23.5 mg/L。

动物模型建立

30只雄性SD大鼠（250±20 g）随机分为5组：健康对照组（NC）、哮喘模型组、PGE高剂量组（500 μg/kg）、中剂量组（250 μg/kg）和低剂量组（125 μg/kg）。除NC组外，其余组于第1和第8天腹腔注射含100 μg卵白蛋白和200 mg氢氧化铝的溶液致敏。从第15天起，每日雾化吸入1%卵白蛋白溶液30分钟，持续4周。当大鼠出现呼吸急促、烦躁不安和腹肌抽搐等症状时，视为造模成功。NC组以生理盐水处理。

PGE治疗与样本采集

造模后，NC组和哮喘组灌胃生理盐水，各PGE治疗组按相应剂量灌胃给药，连续14天。治疗后采集尾静脉血，分离血清保存于-80°C。随后处死大鼠，取肺组织进行病理学染色、流式细胞术和Western Blot分析。实验动物护理程序经沧州中西医结合医院批准（批准号2020-ky-054.1），符合美国国立卫生研究院实验室动物护理和使用指南。

组织学与细胞学分析

肺组织经4%多聚甲醛固定，石蜡包埋切片，进行苏木精-伊红（H&E）染色，光学显微镜下观察病理变化。采用小动物肺功能检测仪测量最大呼气流量（PEF）、最大中间呼气流量（MMEF）和用力肺活量（FVC）。

细胞培养与处理

采用脂多糖（LPS）刺激的大鼠气管上皮（RTE）细胞作为体外哮喘模型。细胞分为5组：空白对照组（NC）、LPS刺激组、以及含低、中、高剂量PGE处理血清的培养组。处理24小时后，收集细胞进行流式细胞术检测凋亡、Western Blot、ELISA和qRT-PCR分析。

分子生物学检测

采用qRT-PCR检测肺组织和细胞中IL-1β、TNF-α和IL-6的mRNA表达，U6作为内参。流式细胞术检测肺组织中炎症细胞（中性粒细胞、T淋巴细胞、巨噬细胞）数量。ELISA测定血清和细胞上清液中IL-1β、IL-6和TNF-α水平。Western Blot分析TLR4、p-P65和P65蛋白表达，GAPDH作为内参。

结果

PGE改善哮喘模型大鼠的炎症反应

H&E染色显示，NC组肺组织形态正常，结构清晰，无炎症细胞浸润；哮喘组肺泡和支气管结构紊乱，大量炎症细胞浸润和黏液栓形成。各PGE治疗组肺组织结构和形态改善，炎症细胞浸润和黏膜下水肿减轻，气道狭窄减少，且高剂量组效果最为显著。流式细胞术显示，哮喘组炎症细胞总数显著高于NC组，PGE治疗减少了肺部招募的炎症细胞总数，高剂量组作用最明显。ELISA和qRT-PCR结果表明，哮喘组TNF-α、IL-1β和IL-6水平显著升高，PGE治疗部分降低了这些细胞因子水平，高剂量组效果最显著。肺功能检测显示，哮喘组MMEF、PEF和FVC均显著降低，PGE治疗改善了这些参数。

PGE减轻LPS刺激的RTE细胞炎症反应

流式细胞术显示，LPS刺激显著增加RTE细胞凋亡，而PGE处理降低了细胞凋亡率，高剂量组效果最明显。ELISA和qRT-PCR结果证实，LPS组TNF-α、IL-1β和IL-6水平升高，PGE治疗降低了这些细胞因子水平，高剂量组作用最显著。

PGE抑制NF-κB信号通路

Western Blot分析显示，哮喘组TLR4和p-P65蛋白表达显著上调，PGE治疗降低了这些蛋白的表达水平，且呈剂量依赖性。在LPS刺激的RTE细胞中，结果与体内实验一致，PGE处理显著抑制了TLR4/NF-κB通路的活化。

讨论

本研究成功建立哮喘大鼠模型，证实PGE能有效减轻肺部炎症，改善病理状况，减少炎症细胞浸润，降低关键炎症因子水平。机制上，PGE通过抑制TLR4/NF-κB信号通路发挥抗炎作用。该通路在哮喘发病中至关重要，参与气道炎症和重塑的调控。PGE的治疗效果随浓度增加而增强，高剂量组表现最优。

然而，研究存在一定局限性：PGE的最佳治疗浓度及其关键活性成分尚待确定；NF-κB通路在哮喘治疗中与其他信号通路（如TGF-β1/Smad、MAPK、PI3K/AKT/mTOR）存在交互作用，需进一步探讨；实验仅选用雄性大鼠，未来需评估性别差异；更详细的组织学评估（如PAS染色量化杯状细胞）和BALF中炎症标志物的检测将有助于全面评价PGE疗效。

结论

PGE通过抑制TLR4/NF-κB信号通路，显著减轻哮喘发展过程中的炎症反应，为哮喘治疗提供了新的天然药物选择。本研究为PGE的临床应用提供了实验依据，但仍需进一步探索其最佳剂量、活性成分及多通路交互机制。