理肺清肠颗粒通过抑制中性粒细胞胞外诱捕网缓解支气管扩张气道炎症的作用机制研究

《Journal of Ethnopharmacology》:Lifei Qingchang Granules alleviate airway inflammation in a mouse model of bronchiectasis by inhibiting neutrophil extracellular traps

【字体: 时间:2025年11月05日 来源:Journal of Ethnopharmacology 5.4

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  本研究针对支气管扩张治疗选择有限的临床难题,探讨了传统中药理肺清肠颗粒(LFQC)的治疗潜力。研究人员通过铜绿假单胞菌反复感染建立小鼠支气管扩张模型,发现LFQC能显著减轻气道炎症和扩张,降低IL-1β、IL-6、TNF-α等炎症因子水平。机制研究表明,LFQC通过抑制NOX2-p47phox复合物活性,减少ROS生成,从而抑制NETs形成,阻断支气管扩张的"恶性循环"。该研究为中药治疗支气管扩张提供了新的科学依据,具有重要的临床转化价值。

  
在呼吸系统疾病领域,支气管扩张作为一种慢性进展性气道疾病正日益受到关注。这种以支气管不可逆性扩张为特征的疾病,在全球范围内的患病率持续上升,已成为第三大常见的慢性气道疾病。患者常常面临慢性咳嗽、咳痰的困扰,严重时甚至出现呼吸困难和咯血,生活质量受到严重影响。更令人担忧的是,支气管扩张患者每年急性加重频率高,住院率和死亡率也显著高于普通人群。
支气管扩张的发病机制可以用一个"恶性循环"理论来解释:感染引发炎症反应,导致气道功能异常和结构改变,进而又加重感染,形成难以打破的循环。在这个循环中,铜绿假单胞菌(PA)作为最常见的定植菌,被认为是疾病严重程度和急性加重频率的关键标志物。近年来研究发现,中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)在这一恶性循环中扮演着重要角色。当病原菌入侵时,中性粒细胞会通过NETosis(NET形成过程)释放由DNA、组蛋白和颗粒蛋白组成的网状结构来捕获并杀灭病原体。然而,过度的NETs形成反而会加剧气道炎症和组织损伤。
面对这一临床挑战,传统西医治疗主要集中在抗菌和对症处理,往往只能短期缓解症状,难以从根本上阻断疾病进展。在这一背景下,传统中医药的多成分、多靶点治疗优势逐渐显现。理肺清肠颗粒(LFQC)作为一款获得专利保护的中药配方,由栀子、川芎、苍术、大黄、黄芩、柴胡、姜半夏、芒硝、甘草和鸡血藤等十味药材组成,临床上已显示出改善患者生活质量、缓解呼吸困难、减少痰量等积极作用。
为了深入探索LFQC治疗支气管扩张的科学依据,广州医科大学附属第一医院的研究团队在《Journal of Ethnopharmacology》上发表了最新研究成果。该研究综合运用了铜绿假单胞菌诱导的小鼠支气管扩张模型、微型电子计算机断层扫描(micro-CT)影像学评估、组织病理学分析、酶联免疫吸附测定(ELISA)、体外中性粒细胞NETosis模型、活性氧(ROS)检测、液相色谱-质谱联用(LC-MS)成分分析、网络药理学预测以及分子对接等技术方法。其中小鼠模型通过反复气道接种铜绿假单胞菌建立,体外实验使用小鼠骨髓来源的中性粒细胞。
LFQC对支气管扩张小鼠模型的保护作用
研究人员通过反复感染铜绿假单胞菌成功建立了支气管扩张小鼠模型。实验结果显示,LFQC治疗能显著改善小鼠的一般状况,体重恢复速度加快。通过micro-CT扫描发现,LFQC治疗组小鼠的气道扩张程度明显减轻。组织病理学检查进一步证实,LFQC能有效减少气道炎症细胞浸润和支气管壁结构破坏。更重要的是,LFQC治疗显著降低了肺组织中的细菌负荷,表明确实具有抗感染效果。
LFQC对炎症因子和NETs相关标志物的影响
通过对支气管肺泡灌洗液(BALF)的分析,研究人员发现LFQC能显著降低多种关键炎症因子的水平,包括白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)。同时,与NETs形成密切相关的髓过氧化物酶(MPO)和中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)水平也明显下降。免疫组织化学染色显示,肺组织中瓜氨酸化组蛋白H3(Cit-H3)、MPO和NE的表达均受到LFQC的抑制,表明NETs形成受到有效调控。
LFQC抑制NETs形成的机制研究
为了深入探索作用机制,研究人员在体外培养了小鼠骨髓来源的中性粒细胞,并用脂多糖(LPS)诱导NETosis。结果显示,LFQC含药血清能显著抑制LPS诱导的NETs形成,同时降低细胞内ROS水平。进一步机制研究表明,LFQC通过下调NADPH氧化酶2(NOX2)及其调控亚基p47phox的表达,抑制NOX2-p47phox复合物的活性,从而减少ROS的产生。分子对接分析发现,LFQC中的多种活性成分能与NOX2和p47phox蛋白发生较强的结合,为上述机制提供了结构基础。
讨论与结论
本研究首次系统阐述了LFQC通过调控NETs缓解支气管扩张的作用机制。研究发现,LFQC不仅能直接抗感染、减轻气道炎症,还能通过抑制NOX2-p47phox/ROS信号通路,减少NETs的过度形成,从而打破支气管扩张的"恶性循环"。这一发现不仅为LFQC的临床应用提供了科学依据,也为支气管扩张的治疗提供了新思路——针对NETs的调控可能成为未来治疗的重要方向。
与传统单一靶点药物相比,LFQC作为多成分中药制剂,具有多途径、多靶点的综合调节优势,更能适应支气管扩张这种复杂疾病的治疗需求。该研究成功将传统中医药与现代分子生物学技术相结合,既尊重了中医药的整体观,又深入揭示了其作用机制,为中药现代化研究提供了良好范例。
当然,本研究也存在一定局限性,如动物模型与临床疾病的差异、LFQC复杂成分的相互作用等问题仍需进一步探讨。未来需要更多的基础研究和临床试验来验证这些发现,并优化LFQC的临床应用方案。
总体而言,这项研究不仅证实了LFQC治疗支气管扩张的有效性,更重要的是揭示了其通过调控NETs发挥作用的新机制,为理解中药治疗呼吸系统疾病提供了新的视角,具有重要的理论意义和临床价值。随着后续研究的深入,LFQC有望成为支气管扩张综合治疗的重要组成部分,为患者带来新的希望。
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