阿魏酸通过TLR4/JAK2/STAT3信号通路促进血小板生成：血小板减少症治疗新策略

本研究针对血小板减少症现有疗法副作用大、易破坏血小板稳态的临床难题，通过虚拟筛选技术从地榆单体成分中鉴定出阿魏酸（FA）作为候选药物。研究发现FA通过激活TLR4/JAK2/STAT3信号通路促进巨核细胞分化，在斑马鱼和小鼠模型中显著提升血小板生成，且不影响正常血小板稳态，为开发安全高效的血小板减少症治疗药物提供了新思路。

　　

血小板作为止血和免疫调节的关键角色，其数量异常会导致严重临床后果。当前血小板减少症的治疗面临严峻挑战：化疗/放疗导致的骨髓抑制、COVID-19并发症以及遗传性c-Mpl缺陷等均可引发该病症，而主流治疗药物TPO-RAs（血小板生成素受体激动剂）存在成本高昂、骨髓纤维化风险等局限性。更棘手的是，现有疗法可能破坏血小板稳态，这促使研究者亟需开发新型治疗策略。

西南医科大学的研究团队创新性地将传统中药与现代计算生物学相结合，通过构建虚拟筛选模型从地榆(Sanguisorba officinalis L., SOL)的105种成分中锁定阿魏酸(Ferulic acid, FA)作为潜在治疗分子。发表在《Biochemical Pharmacology》的这项研究揭示，FA能特异性激活Toll样受体4(TLR4)，进而触发JAK2/STAT3信号级联反应，在不干扰正常生理状态的前提下促进巨核细胞成熟和血小板生成，为血小板减少症提供了"天然药物-明确靶点-清晰机制"的完整治疗方案。

研究采用多学科交叉技术路线：基于DMPNN、DGIN和CMPNN算法构建虚拟筛选模型预测活性成分；使用Meg-01和K562细胞系进行体外巨核细胞分化实验；建立Tg(itga2b:eGFP)转基因斑马鱼模型评估促血小板生成效应；通过辐射诱导的血小板减少症小鼠模型验证治疗效果；结合分子对接和表面等离子共振(SPR)技术确认FA与TLR4的直接相互作用。

虚拟筛选模型的构建
研究团队首先建立包含123个促血小板生成化合物和231个阴性化合物的训练集，采用深度神经网络算法开发预测模型。通过对地榆成分库的筛选，FA以0.87的高预测得分脱颖而出，其促血小板生成活性在后续实验中得到验证。

FA促进巨核细胞分化
体外实验显示，FA处理显著提升Meg-01和K562细胞中CD41⁺/CD42b⁺双阳性细胞比例（分别增加2.1倍和1.8倍），并诱导典型的多倍体巨核细胞形态。值得注意的是，FA处理组TLR4表达水平较对照组提升3.2倍，提示其作用可能与TLR4通路相关。

动物模型验证治疗效果
在斑马鱼模型中，FA处理使血小板荧光强度增加82%；小鼠实验更显示FA能提升骨髓中巨核系祖细胞(MKPs)数量达2.3倍，同时降低骨髓氧化应激标志物MDA水平57%。外周血血小板计数在FA治疗7天后恢复至正常水平的89%，而对照组仅恢复至62%。

机制解析
通过SPR检测证实FA与TLR4具有直接结合能力（K_D=3.2μM）。进一步研究发现FA激活TLR4后，诱导JAK2酪氨酸磷酸化水平提升4.5倍，STAT3磷酸化水平增加3.8倍，下游NF-E2和RUNX1转录因子表达同步上调。基因沉默实验证实，TLR4敲除会完全消除FA的促血小板生成效应。

这项研究首次阐明FA通过TLR4/JAK2/STAT3轴促进血小板生成的分子机制，解决了传统TPO-RAs治疗中血小板稳态破坏的临床痛点。特别值得关注的是，FA对正常小鼠血小板参数无显著影响，这种选择性调控特性使其具有显著的临床转化优势。从传统中药活性成分中发现TLR4激动剂的新策略，不仅为血小板减少症提供了替代治疗方案，也为天然药物开发提供了"计算预测-实验验证-机制阐明"的研究范式。Rui Liao和Miao Huang等作者的工作，为开发兼具疗效和安全性的血小板减少症治疗药物奠定了重要基础。