小檗碱衍生物Palmatine通过靶向ENO3改善溃疡性结肠炎肠上皮屏障损伤的机制研究

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:International Immunopharmacology 4.8

编辑推荐:

  本研究针对溃疡性结肠炎(UC)肠上皮屏障损伤的治疗难题,揭示了天然异喹啉生物碱Palmatine(PAL)通过靶向糖酵解酶ENO3,改善肠上皮细胞屏障功能和抑制炎症的新机制。研究结合CETSA靶点鉴定、LC-MS/MS蛋白质组学和DSS小鼠模型,证实PAL通过上调ENO3表达抑制糖酵解,显著缓解UC症状并促进黏膜修复,为开发靶向肠屏障修复的UC治疗策略提供了重要依据。

  

溃疡性结肠炎(UC)作为一种难治性炎症性肠病(IBD),其典型特征是肠黏膜屏障的持续性破坏,导致腹泻、便血和体重下降等症状。当前临床使用的氨基水杨酸制剂、糖皮质激素等药物虽能控制炎症,但对黏膜修复作用有限,使得"黏膜愈合"这一治疗目标难以实现。更棘手的是,肠上皮屏障损伤会触发免疫细胞活化,形成"炎症-屏障破坏"的恶性循环。因此,寻找既能抗炎又能促进屏障修复的多靶点药物成为研究热点。

在这背景下,来自中国的研究团队将目光投向传统中药中的异喹啉生物碱——Palmatine(PAL)。这种存在于黄连、黄柏等药材中的天然化合物已被证实具有抗炎、抗氧化等多种生物活性,但其对UC肠屏障保护的具体机制尚不明确。研究人员在《International Immunopharmacology》发表的研究中,首次揭示PAL通过靶向糖酵解关键酶ENO3改善肠屏障功能的分子机制。

研究采用多学科技术联用策略:通过DSS诱导的小鼠UC模型评估PAL的体内疗效;利用细胞热转变分析(CETSA)结合LC-MS/MS蛋白质组学鉴定药物靶点;采用分子对接验证相互作用;通过Seahorse能量代谢分析仪检测糖酵解活性;结合ENO3特异性抑制剂ENOblock和siRNA基因沉默进行功能验证。

PAL alleviates DSS-induced colitis in mice
在DSS诱导的UC小鼠中,PAL(25-100 mg/kg)剂量依赖性地改善体重下降、结肠缩短等典型症状。尤为关键的是,PAL显著降低肠道通透性,减少FITC-葡聚糖渗漏,同时上调黏蛋白、紧密连接蛋白(occludin/ZO-1)和黏附连接蛋白(E-cadherin)表达,电镜观察证实其能维持微绒毛结构完整性。这些效应与临床药物柳氮磺吡啶(SASP)相当。

ENO3 is the direct target of PAL
CETSA联合LC-MS/MS筛选出糖酵解途径的ENO3为PAL直接作用靶点。分子对接显示PAL通过氢键与ENO3的Lys343、Glu346等关键氨基酸结合,DARTS实验进一步证实这种结合可增强ENO3蛋白稳定性。当使用ENOblock抑制ENO3活性或siRNA敲低ENO3时,PAL的屏障保护作用完全消失,确立ENO3是其功能必需靶点。

PAL regulates glycolysis through ENO3
机制研究发现,PAL-ENO3相互作用可显著降低肠上皮细胞乳酸产量和ATP生成,Seahorse分析显示糖酵解速率降低约40%。这种代谢重编程不仅减轻炎症反应,还通过AMPK/mTOR通路促进细胞增殖,使凋亡率下降2.3倍。

Discussion
该研究首次阐明PAL通过"ENO3-糖酵解-屏障修复"轴发挥抗UC作用的多层次机制:在分子层面,PAL直接结合并稳定ENO3;在细胞层面,抑制糖酵解流缓解能量应激;在组织层面,重建紧密连接网络。这种独特的多靶点作用模式克服了现有药物单纯抗炎的局限性,为实现黏膜愈合提供了新思路。

Conclusion
研究证实PAL是首个被报道的ENO3天然激动剂,其通过调控肠上皮细胞能量代谢重塑屏障功能。这一发现不仅拓展了异喹啉生物碱的药用价值,更为开发靶向代谢-屏障互作的新型UC治疗策略奠定理论基础。鉴于ENO3在多种上皮损伤疾病中的保守作用,该研究成果可能具有更广泛的转化医学价值。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号