《Phytomedicine》:Icariin Rescues Immune Dysfunction in Sepsis through RSK2-driven YAP-cGAS-IFN-β Signaling Activation
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脓毒症继发感染中石斛黄酮(ICA)通过靶向RSK2-YAP-cGAS-IFN-β通路改善免疫抑制,提高生存率并减轻器官损伤。实验采用CLP模型联合铜绿假单胞菌二次感染,证实ICA剂量依赖性改善宿主免疫应答,激活巨噬细胞M1表型并增强杀菌能力,机制涉及RSK2磷酸化调控YAP降解,解除cGAS对IFN-β的抑制,同时激活Stat1/2信号。
黄玉然|吴福鹏|詹天乐|曹新月|鲍伟联|冯贵泽|倪佳辉|王一瑞|李海东|陈同琴|尤凯源|王东|沈晓燕|孙凯宇
复旦大学药学院与闵行医院药理学系,中国上海,201203
摘要
背景
败血症常导致免疫抑制阶段,伴有继发感染和死亡的高风险。淫羊藿素(ICA)具有多种生物活性,但其在败血症引起的免疫抑制中的作用尚不清楚。
目的
本研究旨在探讨ICA对抗败血症引起的免疫抑制的治疗潜力及其分子机制。
研究设计
采用败血症小鼠模型和内毒素耐受巨噬细胞模型相结合的实验方法。
方法
通过结扎并穿刺盲肠(CLP)诱导败血症,随后进行铜绿假单胞菌(PA)的二次感染。ICA以45、90和180 mg/kg的剂量每日一次连续8天给药(从CLP手术后的第4天开始)。评估生存率、器官损伤、细菌负荷和巨噬细胞极化情况。在体外实验中,通过LPS刺激使骨髓来源的巨噬细胞(BMDMs)产生内毒素耐受性。通过qPCR、Western blot、co-IP和对接实验检测吞噬作用、细菌杀灭能力和分子通路。
结果
ICA显著提高了小鼠的生存率,减少了器官损伤和细菌负荷,并增加了M1/M2比值。在体外实验中,ICA增强了吞噬作用和杀菌功能。机制研究表明RSK2是ICA的作用靶点。具体而言,ICA与其靶点RSK2结合,进而促进YAP的磷酸化和降解。结果YAP对cGAS的抑制作用减弱,从而通过TBK1-IRF3通路上调IFN-β的表达,并激活Stat1/2信号通路。
结论
ICA通过RSK2-YAP-cGAS-IFN-β通路缓解败血症引起的免疫抑制并增强抗菌免疫力,表明其具有治疗继发感染的能力。
引言
败血症是一种危及生命的多器官功能障碍综合征,由机体对感染的反应失调引起。虽然早期临床干预降低了急性期的死亡率,但许多患者随后会进入长期的免疫抑制状态(Liu等人,2022a)。这种持续的免疫抑制通常被称为持续炎症、免疫抑制和分解代谢综合征(PICS),与持续的器官损伤和晚期死亡风险显著增加有关(Deutschman和Tracey,2014;Sun等人,2025;Hotchkiss等人,2013)。流行病学研究表明,败血症患者在出院后第一年的死亡率为15%,随后五年的年死亡率为6-8%(Angus和Opal,2016;Prescott等人,2016)。尽管存在这种明确的临床需求,但目前尚无针对性的疗法能够有效逆转败血症引起的免疫抑制(Deinhardt-Emmer等人,2025)。
在败血症引起的免疫抑制过程中,免疫细胞功能障碍起着核心作用。其中,作为先天免疫的关键效应器,巨噬细胞表现出显著的功能障碍,导致吞噬能力下降和抗原呈递受损(Chen等人,2025)。这种巨噬细胞功能障碍直接影响了继发感染的清除,使其成为逆转免疫抑制的关键治疗靶点(Nascimento等人,2021;Zhou等人,2025;Zhou等人,2022)。
在中医中,淫羊藿被认为是一种增强机体韧性和抵抗病原体的滋补草药(Bi等人,2022;Wu等人,2016;Yuk等人,2010;Zhang等人,2008)。其主要活性成分淫羊藿素(ICA)是一种戊二烯基黄酮类化合物,在多种实验模型中表现出抗炎、抗氧化和免疫调节等多种药理活性(El-Shitany和Eid,2019;He等人,2025;Si等人,2024;Wang和Huang,2005;Wu等人,2018;Zhang等人,2014)。然而,其在对抗败血症免疫抑制阶段的作用尚未得到充分探索,其潜在机制也不清楚。
因此,我们假设ICA可以通过靶向参与败血症引起的免疫抑制的关键调控通路来恢复免疫功能。为了验证这一假设,我们使用了结扎并穿刺盲肠(CLP)诱导的败血症模型,并结合二次感染挑战来评估ICA的治疗效果并阐明其在巨噬细胞中的分子机制。本研究旨在提供临床前证据,支持ICA作为败血症免疫抑制的候选疗法,并明确其分子机制。
试剂
淫羊藿素(ICA)(纯度>98%,通过HPLC测定;色谱图见图S1A)购自Nature Standard。来自大肠杆菌的内毒素(LPS)购自Sigma-Aldrich。抗RSK2抗体购自Santa Cruz Biotechnology。抗YAP抗体和抗磷酸化YAP(Ser127)抗体购自Cell Signaling Technology。抗磷酸化STAT1(Ser727)兔抗体购自Selleck。重组小鼠M-CSF购自
ICA提高具有继发感染的败血症小鼠的生存率并减轻器官损伤
为了研究ICA在败血症免疫抑制阶段的治疗效果,我们建立了CLP诱导的小鼠模型。鉴于PA是免疫功能低下者院内感染的主要原因,我们在小鼠中建立了PA的二次感染模型,以模拟免疫抑制败血症患者的临床情况(Hoogerwerf等人,2010;Rello等人,2017;Ye等人,2022)。从建模后的第4天开始,给小鼠施用不同剂量的ICA
讨论
当前研究表明,败血症引起的免疫抑制源于先天免疫和适应性免疫的紊乱,表现为免疫效应细胞的凋亡和功能障碍、免疫抑制细胞的过度激活、抗炎因子的大量释放以及免疫检查点分子表达水平的升高(Boomer等人,2011;Chen等人,2020;Liu等人,2022b;Veglia等人,2021)。我们的研究发现,内毒素耐受通常伴随着
CRediT作者贡献声明
黄玉然:撰写原始稿件、可视化处理、验证、方法学设计、实验研究、数据分析、概念构建。吴福鹏:资源提供、实验研究、资金获取。詹天乐:资源提供、实验研究。曹新月:方法学设计、数据分析。鲍伟联:资源提供、实验研究。冯贵泽:资源提供、方法学设计。倪佳辉:资源提供、方法学设计。王一瑞:资源提供、方法学设计。李海东:资源提供、方法学设计、概念构建。陈同琴:
利益冲突声明
作为副主编,我在此确认我不参与本文的同行评审过程,也不会干扰同行评审过程。
致谢
我们感谢中国上海复旦大学闵行医院急性损伤和继发感染研究与转化实验室提供的铜绿假单胞菌。所有数据均为内部生成,未使用任何数据造假工具。所有作者同意对工作的所有方面负责,确保数据的完整性和准确性。
本研究得到了国家自然科学基金(编号:81971488)和国家自然科学基金青年科学基金的支持