Higenamine通过THBS-1/TGF-β信号通路调控巨噬细胞极化与破骨细胞分化缓解类风湿性关节炎骨破坏

本研究针对类风湿性关节炎(RA)中巨噬细胞极化失衡和骨破坏难题，通过体内外实验揭示中药附子活性成分Higenamine(HG)通过调控THBS-1/TGF-β通路促进M1向M2巨噬细胞转化，抑制破骨细胞分化，显著改善CIA小鼠关节炎症状和骨微结构，为RA治疗提供新靶点和天然药物候选。

　　

类风湿性关节炎(RA)作为一种慢性自身免疫性疾病，其典型特征是关节滑膜炎症和进行性骨破坏，最终导致关节畸形和功能丧失。尽管现有生物制剂能缓解症状，但长期使用可能引发感染和耐药性。近年来，巨噬细胞极化失衡在RA发病中的作用备受关注——促炎的M1型巨噬细胞过度激活会释放大量炎症因子如TNF-α和IL-1β，不仅加剧炎症反应，还促进破骨细胞分化导致骨侵蚀。与此同时，传统中药附子及其活性成分在抗炎方面的潜力逐渐显现，但其对RA骨破坏的具体机制尚不明确。

上海市中医医院的研究团队在《Cellular Signalling》发表的研究中，系统探究了附子提取物Higenamine(HG)通过THBS-1/TGF-β信号通路调控巨噬细胞极化和破骨细胞分化的作用机制。研究采用生物信息学分析GEO数据库RA患者免疫浸润特征，结合胶原诱导性关节炎(CIA)小鼠模型和RAW264.7细胞实验，通过micro-CT、TRAP染色、流式细胞术和全转录组测序等技术，首次揭示HG通过THBS-1/TGF-β通路双向调控巨噬细胞极化和骨稳态的分子机制。

关键技术方法包括：1) 基于GSE77298数据集进行免疫浸润分析；2) 建立CIA小鼠模型并进行HG腹腔注射治疗；3) LPS/IL-4诱导巨噬细胞极化模型；4) RANKL诱导破骨细胞分化实验；5) micro-CT扫描量化骨微结构参数；6) 全转录组测序及KEGG/GO富集分析。

3.1 Higenamine减轻CIA小鼠关节炎严重程度
通过二次加强免疫法建立CIA模型，发现HG治疗显著降低足爪肿胀程度和关节炎评分，Safranin O-Fast green染色显示HG有效保护关节软骨完整性。

3.2 免疫浸润分析揭示巨噬细胞是RA关键参与者
生物信息学分析显示RA患者滑膜中巨噬细胞显著富集，其中M1型巨噬细胞与炎症因子分泌密切相关，成为后续研究重点。

3.3 Higenamine抑制CIA小鼠M1型巨噬细胞聚集
免疫荧光和IHC证实HG降低关节组织中F4/80⁺CD68⁺ M1巨噬细胞浸润，同时下调TNF-α、IL-1β和iNOS表达。

3.4 Higenamine调控巨噬细胞极化并抑制炎症
体外实验显示50μM HG最佳浓度下，HG抑制LPS诱导的M1标志物表达，促进IL-4诱导的M2标志物(Arg-1、CD206)表达，流式证实HG促进M1向M2转化。

3.5 转录组学揭示HG对M1巨噬细胞的作用机制
测序发现HG处理下调337个基因(包括THBS-1)，KEGG分析显示RA、破骨细胞分化和TGF-β通路显著富集，PCR验证HG下调V-ATPase、Ctsk、TRAP等破骨相关基因。

3.6 Higenamine抑制巨噬细胞向破骨细胞分化
TRAP染色显示HG剂量依赖性减少破骨细胞形成，Western blot证实HG降低V-ATPase和CTSK蛋白表达，ELISA显示HG下调THBS-1同时上调TGF-β。

3.7 Higenamine通过THBS-1/TGF-β通路减轻骨破坏
Micro-CT显示HG改善CIA小鼠骨微结构参数(BMD、BV/TV等)，TRAP染色显示破骨细胞数量减少，Western blot证实HG调控骨组织中THBS-1/TGF-β表达。

这项研究首次系统阐明HG通过THBS-1/TGF-β通路双向调控巨噬细胞极化的分子机制：一方面抑制M1型促炎表型，另一方面促进M2型抗炎转化，同时阻断破骨细胞分化关键通路。从传统中药中发现HG这种既能抗炎又能护骨的多靶点天然化合物，为开发RA治疗新策略提供重要依据。值得注意的是，HG通过独特的上调TGF-β同时下调THBS-1的作用模式，可能重新平衡骨代谢中破骨-成骨偶联，这种"一石二鸟"的作用特点使其具有显著临床转化价值。未来研究可进一步探索HG对其他免疫细胞(如树突细胞、肥大细胞)的调控作用，以及其与传统抗风湿药的协同效应。