银杏酸：一种新型IL1R1激动剂，通过SRC/MEK/ERK通路促进巨核细胞分化和血小板生成

《International Immunopharmacology》：Ginkgolic acid: a novel IL1R1 agonist facilitating megakaryocyte differentiation and platelet production via the SRC/MEK/ERK pathway

本研究筛选出银杏酸（GA），发现其通过激活IL1R1受体及下游SRC/MEK/ERK信号通路促进巨核细胞分化，加速血小板再生，为放疗相关血小板减少症提供新型治疗候选药物。

　　这项研究聚焦于一种名为银杏内酯（Ginkgolic acid, GA）的化合物，探讨其在治疗因放射治疗导致的血小板减少症（thrombocytopenia）中的潜在作用。血小板减少症是癌症患者接受长期放射治疗后常见的并发症之一，给临床管理带来了显著挑战。当前的治疗手段存在一定的局限性，如副作用较大、治疗效果有限等，因此寻找更安全、更有效的治疗药物成为亟需解决的问题。

银杏内酯是从银杏叶中提取的一种天然酚酸，具有多种生物活性。研究表明，它能够通过多种机制影响细胞的增殖、分化及功能，例如通过AMPK激活抑制脂肪生成，减少侵袭相关蛋白的表达，从而展现出抗肿瘤特性。此外，银杏内酯还具有潜在的逆转淀粉样蛋白β（Aβ）诱导的突触损伤以及抑制HIV蛋白酶活性和病毒复制的能力。然而，关于其对血小板形成的具体作用，此前的研究较为有限，这使得本研究具有重要的探索价值。

研究首先在体外环境中使用K562、Meg-01细胞系以及小鼠原代巨核细胞（Megakaryocytes, MKs）进行初步验证。结果显示，银杏内酯能够显著促进MKs的分化，具体表现为细胞体积增大、细胞多倍体化增强以及特定分化标志物的表达上调。这些发现表明，银杏内酯可能在调节MKs分化和血小板生成方面具有重要作用。

为进一步验证其在体内环境中的效果，研究团队采用放射诱导血小板减少症（Radiation-induced thrombocytopenia, RIT）模型小鼠和RIT Tg（itga2b: eGFP）模型斑马鱼进行实验。实验结果表明，银杏内酯能够加速斑马鱼中的血小板生成，并在小鼠模型中促进血小板数量的恢复，同时改善其功能。这些结果为银杏内酯在治疗RIT中的应用提供了有力的实验支持。

为了更深入地揭示银杏内酯的作用机制，研究团队整合了网络药理学、Western blot和免疫荧光等多种技术手段。结果显示，银杏内酯通过激活IL1R1受体，进而调控SRC/MEK/ERK信号通路，发挥促进MKs分化和血小板生成的作用。IL1R1是一种重要的细胞因子受体，其激活能够独立于TPO/c-Mpl信号通路，直接或间接地影响造血过程。而SRC/MEK/ERK信号通路则在MKs的分化和成熟过程中起着关键作用。这一发现不仅阐明了银杏内酯的作用机制，也为开发新的治疗策略提供了理论依据。

在造血系统中，血小板的生成是一个复杂的过程，涉及造血干细胞向巨核细胞-红细胞前体细胞的分化，随后通过增殖、成熟和最终释放血小板完成。MKs的分化和成熟是这一过程的关键环节，其中多倍体化是其成熟的重要标志之一。多倍体化的MKs在细胞核不分裂的情况下，通过细胞质和细胞器的扩展形成具有功能的血小板前体。此外，MKs的分化和成熟过程中，细胞表面标志物如CD41和CD42b的表达变化也起到重要作用。这些标志物不仅有助于识别MKs，还在调节其分化和功能方面发挥关键作用。

研究还指出，MKs的发育和血小板的生成依赖于细胞骨架蛋白的表达，如肌动蛋白和微管蛋白。这些蛋白在细胞结构的维持和功能的实现中具有重要作用。同时，MKs的成熟过程受到多种转录因子的调控，如GATA-1和NF-E2。这些转录因子在MKs的分化和血小板生成中起着关键的调控作用。此外，血小板生成的主要调控因子之一是血小板生成素（Thrombopoietin, TPO），它通过激活JAK-STAT、Ras-Raf-MAPK和PI3K等信号通路，促进MKs的生存、增殖和多倍体化。然而，TPO受体激动剂（TPO-RAs）在临床应用中存在一定的风险，如静脉和动脉血栓形成、骨髓纤维化、急性髓系白血病和肝毒性等。因此，探索TPO以外的其他调控机制，如IL1R1与SRC/MEK/ERK信号通路的相互作用，对于开发更安全的治疗药物具有重要意义。

研究团队通过构建虚拟筛选模型，对一系列化合物进行了初步筛选，最终确定银杏内酯具有较高的潜力。该模型基于随机森林算法，利用已知具有促进MKs分化或血小板生成作用的化合物作为训练集，筛选出具有类似特性的分子。这一方法不仅提高了筛选效率，还降低了实验成本，为后续的实验验证提供了重要参考。

此外，研究团队还探讨了银杏内酯在体外和体内的作用机制。在体外实验中，银杏内酯能够显著促进MKs的分化，增强其多倍体化程度，并上调特定分化标志物的表达。在体内实验中，银杏内酯不仅能够加速斑马鱼中的血小板生成，还能够有效恢复小鼠模型中的血小板数量和功能。这些结果表明，银杏内酯在治疗RIT方面具有良好的应用前景。

研究还指出，银杏内酯通过靶向IL1R1受体，激活下游的SRC/MEK/ERK信号通路，从而促进MKs的分化和血小板的生成。这一发现为理解银杏内酯的药理作用提供了新的视角，并为开发基于IL1R1的治疗药物提供了理论支持。此外，该研究还揭示了银杏内酯在造血系统中的多重作用，为未来的研究提供了方向。

从临床角度来看，目前治疗血小板减少症的药物主要包括血小板生成素受体激动剂、细胞因子、糖皮质激素以及支持性血小板输注。然而，这些药物在使用过程中往往伴随着较大的副作用，如血栓形成、免疫反应等，限制了其在临床中的广泛应用。而银杏内酯作为一种天然化合物，具有较低的毒性和较高的生物安全性，因此在治疗RIT方面可能具有独特的优势。

综上所述，本研究通过多种实验手段，系统地验证了银杏内酯在促进MKs分化和血小板生成方面的潜力，并揭示了其作用机制。这些发现不仅拓展了我们对银杏内酯药理作用的理解，也为开发新的治疗药物提供了重要的科学依据。未来，进一步的研究可以围绕银杏内酯的临床应用展开，探索其在不同疾病模型中的效果，并评估其在人体中的安全性和有效性。