奥克西马特林(Oxymatrine)通过激活STING/TBK1/IRF3通路调节小胶质细胞产生干扰素-β(IFN-β),从而对抗实验性自身免疫性脑脊髓炎

《European Journal of Pharmacology》:Oxymatrine regulates microglia to produce IFN-β by activating the STING/TBK1/IRF3 pathway against experimental autoimmune encephalomyelitis

【字体: 时间:2025年11月24日 来源:European Journal of Pharmacology 4.7

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  氧化马钱子碱通过激活STING/TBK1/IRF3通路促进小胶质细胞产生IFN-β,改善EAE小鼠神经功能并抑制炎症反应,C176可逆转该效应。该机制为多发性硬化症治疗提供新思路,但需临床验证。

  
王双双|金鑫|马文迪|李文英|窦梦梦|严通音|刘楠|刘冲|赵晓宇|张明良|朱琳|褚瑶娟
郑州大学第一附属医院药学系,中国郑州建设东路1号,450052

摘要

氧马汀是一种具有免疫调节作用的生物碱。近期研究表明,氧马汀通过促进干扰素-β(IFN-β)的产生,能够抑制实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE),这是一种多发性硬化症(MS)的动物模型。然而,氧马汀调节IFN-β产生的具体机制尚不清楚。本研究旨在通过体内体外实验,探讨氧马汀在治疗EAE中的药理作用及相关分子机制。氧马汀能够缓解EAE小鼠的神经功能障碍、脱髓鞘和炎症反应,减少小胶质细胞/巨噬细胞的浸润和极化,降低促炎细胞因子(iNOS、TNF-α)的水平,并增强IL-10和IL-27的表达。此外,氧马汀还能上调EAE小鼠中的STING/TBK1/IRF3信号通路,从而促进小胶质细胞产生IFN-β。同样,在LPS诱导的BV2细胞中,氧马汀也能抑制炎症因子并激活STING/TBK1/IRF3通路,增强IFN-β的产生。值得注意的是,使用STING抑制剂C176处理后,EAE小鼠和LPS诱导的BV2细胞中的这些效应均被逆转,证实了该通路在氧马汀治疗机制中的关键作用。氧马汀通过上调STING/TBK1/IRF3信号通路来促进小胶质细胞产生IFN-β,从而缓解EAE的神经功能障碍并减少病理和炎症反应。本研究发现了氧马汀的一种新的抗EAE机制:通过激活STING/TBK1/IRF3通路来促进小胶质细胞产生IFN-β。然而,这一机制仍需临床样本验证。如果得到证实,氧马汀可能为MS患者提供一种更经济、更方便的内源性IFN-β诱导方案。

引言

多发性硬化症(MS)是一种慢性自身免疫性、炎症性和神经退行性疾病,影响中枢神经系统(CNS)。其特征是免疫失调,导致免疫细胞侵入CNS,引发脱髓鞘、轴突损伤和神经退行性变(Jakimovski等,2024)。小胶质细胞是维持CNS稳态的先天免疫细胞,在MS的发病机制中起重要作用(Cao和He,2013;Nan等,2024)。它们产生免疫调节细胞因子干扰素-β(IFN-β)、IL-10、IL-13和TGF-β(Chu等,2018;Jansen等,2022;West等,2019),这些细胞因子可以抑制CNS的炎症。目前,MS仍然难以治愈,没有任何药物能够完全阻止或逆转神经系统的进行性退行性病变(Gregson等,2019)。根据最新的多发性硬化症地图数据,全球有280万人患有MS(Jakimovski等,2024)。由于缺乏特异性治疗方法,该疾病给患者、家庭、医疗系统和社会带来了巨大负担(Jakimovski等,2024)。因此,迫切需要开发更有效的治疗策略。
IFN-β是一种天然存在的蛋白质,具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用,能够调节免疫系统并抑制促炎细胞因子的产生(Raftopoulou等,2022),是目前MS最常用的治疗方法之一。干扰素基因刺激因子(STING)是一种关键的先天免疫分子。它不仅能识别环状二核苷酸以诱导IFN-β的表达(Cai等,2014),还作为双链DNA受体的适配器。激活后,STING会转位并激活TBK1/IRF3级联反应,促进IFN-β的产生(Ran等,2014),使STING/IFN-β通路激活成为治疗MS/EAE的潜在策略。
马汀是从Sophora flavescens根部提取的喹诺利啶生物碱成分(Gong等,2016)。其主要成分是氧马汀(Oxy)(Miao W等,2024;Wang等,2020)。与马汀相比,Oxy的生物利用度更高。先前的研究表明,氧马汀可以缓解EAE的临床症状,减少炎症浸润,并减轻CNS的脱髓鞘(Chu等,2021)。此外,它还被发现可以在外周和中枢神经系统诱导IFN-β、IL-10和IL-27的产生(Chu等,2020)。然而,这种诱导的机制尚不清楚。具体来说,目前尚不清楚氧马汀是否通过调节STING通路来诱导小胶质细胞产生内源性IFN-β——这是本研究要解决的关键问题。因此,本研究的目的是探讨这一重要问题。

药物和试剂

热灭活的结核分枝杆菌粉末(编号231141,BD,美国批次),弗氏不完全佐剂(Sigma,美国密苏里州圣路易斯),MOG35-55肽粉末(Kingsley Biotechnology Co.,中国南京),百日咳毒素(Sigma-Aldrich,丹麦布隆德比),BCA蛋白浓度测定试剂盒(Servicebio,中国武汉),转录试剂盒(TaKaRa,日本),C176(HY–112906 MCE),氧马汀(Yuanye Bio-Technology,上海),玉米油(HY - Y1888 MCE),LPS(Sigma-Aldrich),HE染色试剂盒(Servicebio)

氧马汀减轻了EAE小鼠的临床严重程度

EAE的特点是脱髓鞘、髓鞘丢失和免疫细胞的募集(McGinley等,2021)。为了评估氧马汀和C176对EAE的治疗效果,我们评估了EAE小鼠的神经功能症状、炎症细胞浸润和脱髓鞘情况。PBS处理的免疫小鼠在第13天开始出现EAE的初始症状。氧马汀处理组的平均临床评分显著低于PBS处理组(P<0.001)(图1A)

讨论

本研究显示,氧马汀通过抑制小胶质细胞的浸润和活化,减少促炎细胞因子的表达,并促进免疫调节因子的产生,从而缓解了EAE引起的神经功能障碍和脱髓鞘。值得注意的是,STING抑制剂C176部分逆转了氧马汀的效应,表明其治疗机制主要是通过激活小胶质细胞中的STING/TBK1/IRF3信号通路来诱导IFN-β的产生。据我们所知,

结论

研究表明,氧马汀通过抑制小胶质细胞的活化、减少促炎细胞因子的表达并促进免疫调节因子,从而缓解了神经功能障碍和脱髓鞘。值得注意的是,STING抑制剂C176部分逆转了这些效应,表明氧马汀的治疗效果涉及激活小胶质细胞中的STING/TBK1/IRF3通路以诱导IFN-β的产生。这为氧马汀在MS治疗中的临床应用提供了科学依据。然而,

作者贡献声明

赵晓宇:正式数据分析。刘冲:撰写 – 审稿与编辑。朱琳:资金获取。张明良:方法学。金鑫:方法学、研究、正式数据分析、数据管理。褚瑶娟:项目管理、资金获取。王双双:撰写 – 原稿撰写、可视化、方法学、研究、正式数据分析、概念构思。李文英:数据管理。马文迪:撰写 – 审稿与编辑。严通音:可视化。窦梦梦:

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

利益冲突声明

? 作者声明没有已知的利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

本研究得到了河南省重点研究与推广项目(编号252102310506)和河南省医学科技研究计划(编号LHGJ20240262)的支持。
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