Isochlorogenic酸A通过调节JAK/STAT3、NF-κB和MAPK通路，在DNFB/PM2.5诱导的小鼠模型中改善特应性皮炎症状

《International Immunopharmacology》：Isochlorogenic acid A ameliorates atopic dermatitis by modulating JAK/STAT3, NF-κB, and MAPK pathways in a DNFB/PM 2.5-induced mouse model

异叶绿苷酸A通过调节炎症和氧化应激通路改善DNFB/PM2.5诱导的小鼠特应性皮炎，显著降低皮炎评分和皮肤肿胀，抑制IL-4、IL-31等炎症因子，恢复皮肤屏障功能及减少肥大细胞浸润，其机制涉及JAK/STAT3、NF-κB和MAPK信号通路抑制。

　　

Jae Young Shin | Denis Nchang Che | Ji Hyeon Park | Byoung Ok Cho | Seon Il Jang

韩国全北道全州市万山区泉潭路303号全州大学健康科学研究所，邮编55069

摘要

特应性皮炎（AD）是一种慢性炎症性皮肤病，其特征是剧烈瘙痒、湿疹样病变和皮肤屏障功能受损。AD会导致严重的瘙痒和炎症，显著降低患者的生活质量。尽管正在开发多种治疗方法，但由于某些副作用，这些方法的应用受到限制。本研究在DNFB/PM_2.5诱导的AD小鼠模型中，探讨了具有抗炎和抗氧化特性的多酚化合物异氯原酸A（ICA）的治疗潜力。ICA显著降低了皮炎评分、皮肤肿胀和抓挠行为，表明其能缓解炎症和瘙痒。组织学分析显示ICA减少了表皮增生和肥大细胞浸润，而免疫组化染色显示filaggrin和involucrin的表达增加，这两种蛋白质对皮肤屏障的完整性至关重要。ICA还降低了促炎细胞因子IL-4和IL-31的水平，并通过增强抗氧化酶活性减轻了氧化应激。从机制上看，ICA抑制了JAK/STAT3、NF-κB和MAPK信号通路，这些通路在AD的发病机制中起核心作用。这些发现表明ICA通过调节炎症和氧化应激通路、恢复皮肤屏障功能以及抑制细胞因子产生来改善AD症状。ICA作为一种有前景的天然治疗剂，在临床应用中具有潜力。

引言

特应性皮炎（AD）是一种常见的慢性炎症性皮肤病，主要影响全球儿童[1]。AD的特点是剧烈瘙痒、湿疹样病变以及生活质量显著下降。AD的发病机制涉及遗传倾向、环境因素和免疫失调之间的复杂相互作用。其中，二硝基氟苯（DNFB）和颗粒物（PM）等环境污染物已被确定为关键的加重因素，因为它们可以穿透皮肤，导致接触性皮炎和皮肤炎症[2,3]。PM还被证明会破坏皮肤屏障并引发炎症反应，从而加重AD症状[4]。 Th2轴的细胞因子，特别是白细胞介素-4（IL-4）和白细胞介素-31（IL-31），在介导与AD相关的瘙痒和炎症中起着关键作用。IL-4促进Th2细胞的分化和IgE类别转换，从而引发慢性过敏性炎症，而IL-31则作为一种主要的致痒细胞因子，直接激活感觉神经元并促进表皮屏障的破坏[5]。IL-4和IL-31产生的失调与特应性皮炎的严重程度和慢性化密切相关[6]。 目前可用的治疗方法，包括外用皮质类固醇、钙调神经磷酸酶抑制剂和生物制剂（如IL-4受体拮抗剂dupilumab），可以缓解症状，但存在成本高、潜在不良反应以及停药后复发等局限性[7,8]。因此，人们对具有抗炎和止痒特性的安全有效天然化合物的需求日益增加。最近的研究强调了生物活性天然产物（包括黄酮类、生物碱、萜类和苷类）在调节特应性皮炎发病机制和恢复皮肤屏障功能方面的潜力[9,10]。 STAT3、MAPK和NF-κB信号通路在调节炎症和免疫反应中起着关键作用，并与AD的发病机制密切相关[11]。STAT3通路的异常激活会促进Th2介导的细胞因子表达和炎症介质的产生[12]。MAPK通路参与应激和细胞因子反应，以及filaggrin和involucrin等皮肤屏障蛋白的调节[13,14]。NF-κB通路是免疫和炎症基因转录的核心调节因子[15]。 临床上，AD表现为表皮增厚、剧烈瘙痒和经表皮水分丢失（TEWL）增加，反映了皮肤屏障功能的受损[16,17]。表皮增生（表现为表皮增厚）是慢性AD的标志，是由长期的炎症反应引起的[18]。皮肤屏障蛋白（尤其是filaggrin和involucrin）的变化进一步加剧了皮肤屏障功能障碍[19,20]。此外，氧化应激在AD的发病机制中也起着关键作用。氧化应激过程中产生的活性氧（ROS）会损伤皮肤细胞并加剧炎症[21]。肥大细胞浸润会促进组胺和促炎细胞因子的释放，也显著促进了AD的表现和瘙痒[22]。 异氯原酸A（ICA）是一种存在于多种药用植物中的多酚化合物，因其强大的抗炎和抗氧化特性而受到关注。先前的研究表明，ICA通过靶向多个信号通路（包括STAT3、MAPK和NF-κB通路）来调节炎症反应[23]。尽管其药理特性很有前景，但在涉及环境污染物的AD模型中的治疗效果尚未完全阐明。 本研究旨在探讨ICA在DNFB和PM暴露诱导的AD小鼠模型中的治疗潜力。我们进行了全面的分子和组织病理学分析，以确定ICA通过调节关键炎症通路来缓解AD症状的程度。我们的发现为ICA的抗AD作用机制提供了新的见解，并支持将其开发为炎症性皮肤疾病的天然治疗剂。

材料

DNFB、甲苯蓝O、橄榄油、PM_2.5和泼尼松龙（Pred）购自Sigma-Aldrich（美国密苏里州圣路易斯）。异氯原酸A购自ChemFaces（中国武汉）。IL-4、filaggrin、involucrin、NF-κB、p-NF-κB、IκB、p-IκB、JNK、p-JNK、ERK、p-ERK、p38、p-p38、β-actin和m-IgGκ BP-HRP抗体购自Santa Cruz Biotechnology（美国德克萨斯州达拉斯）。

ICA缓解了DNFB/PM_2.5暴露引起的AD症状

通过宏观观察和定量评估，评估了ICA对DNFB/PM_2.5诱导的AD的治疗效果。如图2所示，与DNFB/PM_2.5组相比，ICA治疗显著减轻了皮炎的严重程度。基于红斑、水肿、糜烂和干燥程度计算的皮炎评分在ICA处理组明显较低（图2B），比DNFB/PM_2.5组降低了约40%，表明症状得到了显著缓解

讨论

在本研究中，我们证明天然多酚化合物ICA通过调节炎症和氧化应激通路，有效改善了DNFB/PM_2.5诱导的小鼠模型中的AD。ICA治疗缓解了AD的典型症状，如皮炎评分、抓挠行为和表皮增生，同时恢复了皮肤屏障的完整性并减少了肥大细胞浸润。从机制上看，ICA通过抑制相关通路的激活来实现这些治疗效果

作者贡献声明

Jae Young Shin：撰写 – 审稿与编辑、撰写 – 原稿、数据分析、概念构思。 Denis Nchang Che：撰写 – 原稿、验证、实验研究、数据分析、概念构思。 Ji Hyeon Park：验证、实验研究、数据分析。 Byoung Ok Cho：撰写 – 审稿与编辑、验证、监督。 Seon Il Jang：撰写 – 审稿与编辑、监督、资金筹集、概念构思。

伦理声明

本研究遵循全州大学动物护理和使用委员会的指南（批准号：jjIACUC-20,230,602-2022-0403-C1）进行，确保实验中使用的动物得到伦理 treatment 和福利保障。

资助

本工作得到了韩国政府（MSIT）资助的国家研究基金会（NRF）（NRF-2022R1F1A1064419）的支持。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文报告工作的财务利益或个人关系。