从姜处理过的天麻（Gastrodia elata Bl.）中提取的Parishin E成分，通过调节组蛋白3在H3K18la和H3K27la位点的乳酸化作用，从而缓解类风湿性关节炎

《Frontiers in Pharmacology》：Parishin E from ginger-processed Gastrodia elata Bl. alleviates rheumatoid arthritis by regulating histone 3 lactylation at H3K18la and H3K27la sites

本研究通过非靶向代谢组学、转录组学及表观遗传学分析，发现ginger-processed Gastrodia elata Bl.（G-GEB）较原药材GEB更显著改善类风湿性关节炎（RA）大鼠模型症状。其核心活性成分帕西宁E（PE）通过抑制巨噬细胞极化、调控糖酵解关键酶（HK2、LDHA）表达，并抑制组蛋白H3K18la和H3K27la乙酰化修饰，实现抗炎作用。代谢组学揭示G-GEB处理显著增加PE含量及多酚类成分，血浆中PE生物利用度显著提高。该研究为中药炮制增效机制及RA治疗新靶点PE提供科学依据。

　　本研究围绕一种来源于兰科植物天麻（*Gastrodia elata* Bl.）的天然小分子药物——天麻素E（Parishin E，PE）展开，探讨其在类风湿性关节炎（Rheumatoid Arthritis，RA）治疗中的作用及潜在机制。通过实验发现，经过生姜处理的天麻（G-GEB）相较于未经处理的天麻（GEB）在RA治疗中表现出更显著的疗效，且其中的PE被认为是其主要的抗炎成分。研究进一步揭示了PE通过调控细胞糖酵解过程以及影响组蛋白H3的乳酰化修饰，从而发挥抗炎作用，为开发RA新疗法提供了科学依据。

### 一、研究背景与意义

类风湿性关节炎是一种以对称性多关节炎为特征的慢性自身免疫性疾病，主要影响滑膜、软骨和骨骼，导致关节损伤和功能障碍。随着对RA病理机制的深入研究，发现炎症反应与代谢紊乱密切相关，而糖酵解作为一种关键的代谢途径，可能在RA的发病过程中起着重要作用。在炎症刺激下，巨噬细胞会激活糖酵解相关基因，如GLUT1、HK2、PKM2和LDHA，从而增强葡萄糖摄取和乳酸生成，支持促炎因子的分泌。因此，调控糖酵解可能成为抑制炎症反应和缓解RA症状的重要策略。

此外，天麻素E作为天麻的主要活性成分之一，其含量在经过生姜处理后显著增加，并且能够被人体吸收，成为G-GEB的主要有效成分。在本研究中，通过非靶向植物代谢组学和血清代谢组学分析，发现PE具有良好的生物利用度，并在RA治疗中表现出独特的调控机制。进一步研究发现，PE可以通过抑制巨噬细胞的M1极化，减少促炎因子的表达，从而发挥抗炎作用。同时，PE还通过调控SIRT6介导的组蛋白H3K18la和H3K27la乳酰化，影响炎症反应，这为理解PE的药理机制提供了重要线索。

### 二、研究方法与实验设计

本研究采用了多种实验手段，包括动物模型构建、非靶向代谢组学分析、转录组学分析、代谢组学分析以及分子对接技术等，以全面评估PE在RA治疗中的作用机制。首先，研究人员构建了大鼠的完全福氏佐剂（CFA）诱导的佐剂性关节炎（AIA）模型，以评估G-GEB的药效。实验分为七组，包括对照组、AIA模型组、甲氨蝶呤（MTX）组、低剂量和高剂量GEB组，以及低剂量和高剂量G-GEB组。通过记录体重变化、关节肿胀程度和关节评分，研究人员评估了各组的治疗效果。实验结果显示，G-GEB在减轻关节肿胀、改善软骨结构和调节免疫功能方面优于GEB，表明生姜处理显著提升了天麻的治疗潜力。

在细胞层面，研究人员使用LPS刺激的小鼠巨噬细胞RAW264.7作为模型，模拟RA的炎症反应。通过CCK-8实验评估细胞活性，发现PE在较低浓度下（如32 μM）对细胞无明显毒性，且在高浓度下仍能保持良好的细胞活力。因此，选择8、16和32 μM作为PE的实验浓度，以研究其对LPS诱导的炎症反应的影响。免疫荧光实验和Western blot分析进一步证实，PE能够显著降低M1型巨噬细胞的标志物CD86和iNOS的表达，从而抑制M1极化，缓解炎症反应。同时，RT-PCR分析显示PE显著抑制了促炎因子如IL-6、TNF-α、TGF-β和MMPs的表达，表明其具有良好的抗炎活性。

在分子机制研究方面，研究人员通过非靶向代谢组学分析，识别出G-GEB中的363种活性成分，并发现PE是其中含量显著增加的代表性成分。进一步的转录组学分析表明，PE能够显著调控与糖酵解相关的基因表达，包括GLUT1、HK2、PKM2和LDHA。这些基因的表达水平在LPS刺激下显著上调，而PE的处理则能有效降低其表达，从而抑制糖酵解过程，减少促炎因子的分泌。此外，PE还通过调控SIRT6介导的组蛋白H3K18la和H3K27la乳酰化，影响炎症反应，这可能与RA的病理过程密切相关。

### 三、研究结果与分析

实验结果显示，G-GEB在RA模型中表现出显著的治疗效果，包括减轻关节肿胀、改善软骨结构和调节免疫功能。通过非靶向代谢组学分析，研究人员发现PE在G-GEB中的含量显著高于GEB，并且在血清中被检测到，表明其具有良好的生物利用度。进一步的GC-MS分析显示，PE能够显著改变LPS刺激下的RAW264.7细胞的代谢特征，包括降低乳酸、葡萄糖和麦芽糖的水平，从而减少乳酸的产生，缓解炎症反应。同时，PE对糖酵解相关基因的调控作用通过PCA、PLS-DA和OPLS-DA分析得到验证，这些分析方法能够有效区分不同处理组的代谢特征，表明PE在调控代谢通路方面具有重要作用。

在分子层面，研究人员通过Western blot和免疫荧光实验发现，PE能够显著降低组蛋白H3K18la和H3K27la的乳酰化水平，并通过调控SIRT6的表达来影响这一过程。分子对接分析进一步表明，PE与SIRT6具有较强的结合能力，结合能量为-8.4 kcal/mol，提示其可能通过SIRT6介导的机制发挥抗炎作用。此外，PE的处理还能够恢复LPS刺激下巨噬细胞的正常功能，减少促炎因子的分泌，从而改善RA的病理状态。

### 四、研究讨论与启示

本研究的结果表明，经过生姜处理的天麻能够显著增强其抗RA效果，这可能与其活性成分的释放和生物利用度的提高有关。非靶向代谢组学和药代动力学分析显示，G-GEB中含有多种活性成分，如PE和[6]-gingerol，这些成分在体内能够被有效吸收并发挥药理作用。此外，研究还发现，PE的抗炎作用可能与糖酵解的调控密切相关，这为理解RA的治疗机制提供了新的视角。

尽管本研究取得了诸多成果，但仍存在一定的局限性。首先，非靶向代谢组学的样本主要来源于湖北地区，未来研究需要在更广泛的样本基础上验证PE的抗炎效果。其次，目前的研究主要基于体外实验，PE的体内抗RA效果及其机制仍需进一步探索。此外，虽然PE在体外表现出良好的抗炎活性，但其在实际临床中的应用效果仍有待进一步验证。

### 五、研究结论与展望

综上所述，本研究揭示了经过生姜处理的天麻在RA治疗中的重要作用，并明确了PE作为其主要活性成分的机制。PE通过抑制巨噬细胞的M1极化、调控糖酵解过程以及影响组蛋白H3的乳酰化，发挥抗炎作用，为开发RA治疗药物提供了新的思路。尽管目前的研究仍存在一定的局限性，但其结果为天麻的临床应用提供了科学依据，并为进一步研究PE的体内机制和临床转化奠定了基础。未来的研究应重点关注PE在体内的药效表现，并探索其在更广泛人群中的应用潜力。此外，研究还可以结合更多的临床试验，以验证PE在RA治疗中的实际效果，并进一步优化其给药方式和剂量，为未来的新药研发提供支持。