黄芪甲苷IV通过抑制肺泡巨噬细胞Wnt/β-catenin信号通路缓解流感病毒诱导的炎症反应

【字体: 时间:2025年05月01日 来源:Veterinary Research 3.7

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  为解决呼吸道病毒感染引发的过度炎症反应导致肺组织损伤这一关键问题,临沂大学等机构研究人员开展黄芪甲苷IV(AST IV)调控肺泡巨噬细胞(AM)免疫应答机制研究。发现AST IV通过抑制Wnt/β-catenin通路降低促炎因子(IL-1β/IL-6/TNF-α)表达,维持线粒体功能,显著改善H1N1感染小鼠生存率并促进肺泡II型细胞修复。该研究为病毒性肺炎治疗提供新靶点,发表于《Veterinary Research》。

  

呼吸道病毒如流感病毒(IAV)和SARS-CoV-2持续威胁全球公共卫生,尽管疫苗和药物不断进步,但病毒变异和过度炎症导致的肺损伤仍是治疗难点。肺泡巨噬细胞(AM)作为肺部第一道防线,在清除病原体同时可能引发"炎症风暴",如何平衡其免疫防御与组织损伤成为关键科学问题。传统中药黄芪的主要活性成分黄芪甲苷IV(AST IV)虽已知具有抗炎作用,但其对AM的调控机制及在呼吸道病毒感染中的应用价值尚不明确。

临沂大学等机构的研究团队在《Veterinary Research》发表的研究揭示了AST IV通过靶向AM中Wnt/β-catenin通路缓解IAV感染的新机制。研究采用网络药理学预测结合分子对接技术,发现AST IV与β-catenin具有高亲和力;通过体内外实验证实,AST IV处理显著降低IAV感染小鼠死亡率(20mg/kg剂量),支气管肺泡灌洗液(BAL)中IL-1β、TNF-α等炎症因子减少50%以上;qRT-PCR和Western blot显示Wnt3a、β-catenin表达下调而AXIN2上调;Seahorse能量代谢分析表明AST IV恢复AM线粒体呼吸功能(OCR提升2.1倍)并抑制糖酵解(ECAR降低38%)。

主要技术方法包括:1) 建立IAV感染小鼠模型(200PFU亚致死剂量/500PFU致死剂量);2) 分离原代AM进行体外poly(I:C)刺激实验;3) 网络药理学筛选AST IV与病毒性肺炎共同靶点;4) 分子对接验证AST IV与β-catenin结合;5) Seahorse XFp分析细胞代谢;6) ELISA和qRT-PCR检测炎症因子;7) TCID50法测定病毒滴度。

AST IV靶向肺泡巨噬细胞减轻IAV诱导的肺损伤
通过构建IAV感染模型,发现AST IV治疗组小鼠存活率提高60%,体重损失减少45%。BAL蛋白含量检测显示肺血管通透性改善,同时肺泡II型细胞标志物Sftpb和Abca3表达增加1.8倍,表明AST IV促进肺组织修复。

AST IV促进AM线粒体健康
Seahorse检测显示AST IV逆转poly(I:C)导致的线粒体功能损伤:基础呼吸(Basal Res)恢复至对照组85%,最大呼吸容量(Maxi Res)提升2.3倍。流式细胞术证实AST IV使线粒体膜电位正常化,同时NDUFS6、COX5A等OXPHOS复合体基因表达上调。

AST IV通过抑制Wnt/β-catenin信号通路减轻炎症
分子对接显示AST IV与β-catenin结合能达-8.4kcal/mol。实验证实AST IV使活性β-catenin蛋白水平降低62%,Wnt通路靶基因CTNNB1表达减少70%。当使用Wnt激活剂处理时,AST IV仍能抑制IL-6等炎症因子产生,证实其通路抑制作用。

AST IV在体内外抑制AM糖酵解
Wnt激活剂使AM糖酵解能力增强2.5倍,而AST IV处理使HK2、LDHA等糖酵解关键酶基因表达下调40-60%,ECAR值回落至基线水平。

该研究首次阐明AST IV通过"Wnt/β-catenin-线粒体功能-糖酵解"轴调控AM免疫代谢的新机制。不仅为理解中药成分的免疫调节作用提供分子证据,更揭示了β-catenin作为病毒性肺炎治疗靶点的临床价值。研究团队指出,AST IV在维持抗病毒免疫同时避免炎症损伤的双重作用,使其成为具有转化潜力的候选药物,尤其适用于COVID-19等引发的急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的辅助治疗。未来研究将聚焦AST IV与其他抗病毒药物的协同效应及临床给药方案优化。

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