小檗碱通过抑制HMGB1/TLR4/NF-κB通路缓解RSV诱导的儿童细支气管炎及肺纤维化

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Microbiology Spectrum 3.7

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  本研究揭示小檗碱(BBR)通过靶向HMGB1/TLR4/NF-κB通路,显著抑制呼吸道合胞病毒(RSV)复制,并减轻肺部炎症、细胞焦亡(pyroptosis)、上皮-间质转化(EMT)及纤维化,为RSV诱导的儿童细支气管炎(PB)提供新型治疗策略。

  

Berberine抑制RSV复制及HMGB1表达

小檗碱(Berberine, BBR)作为天然异喹啉生物碱,展现出广谱抗病毒活性。研究通过建立RSV感染BEAS-2B细胞模型(MOI=1,72小时),发现BBR(1 μM)显著降低RSV mRNA水平及病毒滴度(Plaque assay),同时下调高迁移率族蛋白B1(HMGB1)的转录与蛋白表达(Western blot)。电子显微镜观察显示,BBR可缓解RSV诱导的线粒体肿胀和染色质凝聚等细胞损伤。

靶向HMGB1/TLR4/NF-κB通路调控炎症与焦亡

通过HMGB1过表达(OE-HMGB1)和TLR4抑制剂(TAK-242)干预实验,证实BBR通过抑制HMGB1/TLR4/NF-κB通路减轻炎症反应。Western blot显示BBR降低TLR4、磷酸化IκBα(p-IκBα)和磷酸化p65(p-p65)表达,而OE-HMGB1逆转此效应。流式细胞术检测发现BBR降低RSV诱导的细胞凋亡率(Annexin V-FITC/PI双染),同时ELISA检测显示IL-1β、IL-18、IL-33和TNF-α分泌减少。焦亡标志物NLRP3、ASC、cleaved caspase-1及GSDMD-N的表达亦被BBR显著抑制。

抑制EMT与纤维化进程

在EMT调控方面,BBR上调上皮标志物E-cadherin,下调间质标志物N-cadherin和转录因子Snail(Western blot)。纤维化相关基因Col1A1、α-SMA、fibronectin和ACTA2的mRNA水平(qRT-PCR)及蛋白表达(免疫荧光)均被BBR抑制,且TLR4抑制剂可增强此作用。

动物模型验证治疗潜力

RSV感染BALB/c小鼠模型(6.8×106
PFU鼻内接种)中,BBR(10-30 mg/kg)剂量依赖性改善肺组织病理损伤(HE染色),降低HMGB1和NLRP3表达(IHC)。血清ELISA显示BBR减少炎症因子和纤维化标志物,Western blot进一步证实其对NF-κB通路、焦亡及EMT相关蛋白的调控作用与体外实验一致。

讨论与展望

研究首次阐明BBR通过HMGB1/TLR4/NF-κB轴多靶点干预RSV诱导的PB,涵盖病毒复制、炎症、焦亡、EMT和纤维化等关键病理环节。其机制可能涉及BBR直接抑制RSV复制,间接下调HMGB1表达,从而阻断下游信号级联反应。该发现为开发RSV相关儿童呼吸道疾病的天然药物疗法提供了实验依据,未来需进一步探索BBR的临床转化潜力及与其他抗病毒药物的协同效应。

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