橙皮苷通过调控肠-肺轴稳态改善高原性肺动脉高压的多组学机制研究

推荐：针对高原性肺动脉高压(HAPH)现有疗法疗效有限的问题，研究人员通过多组学分析揭示了橙皮苷通过调节肠道菌群(Christensenellaceae/Eggerthellaceae)、抑制Notch1/NF-κB通路减轻肠屏障损伤，下调胆碱代谢产物(TMAO/LysoPC)及肺组织Egfr/Fos/Wasf1表达，首次阐明其通过肠-肺轴稳态改善HAPH的机制，为靶向治疗提供新策略。

　　

高原性肺动脉高压(HAPH)是一种由慢性缺氧引发的致命性血管疾病，现有治疗手段主要依赖肺动脉扩张剂，但临床效果有限。随着研究的深入，科学家们发现肠道菌群失调和肠屏障损伤可能通过"肠-肺轴"参与HAPH的发病过程，这为开发新型治疗策略提供了全新视角。橙皮苷作为一种柑橘类黄酮化合物，虽在抗炎和肠道保护方面显示出潜力，但其对HAPH的治疗作用及机制尚未明确。

新疆医科大学实验动物中心的研究团队在《Phytomedicine》发表的重要研究中，通过整合16S rRNA测序、代谢组学和转录组学等多组学技术，结合大鼠HAPH模型、小鼠肠道类器官和Caco-2细胞实验，系统揭示了橙皮苷通过调控肠-肺轴改善HAPH的分子机制。研究采用缺氧暴露的Sprague-Dawley大鼠模型，通过血流动力学检测、组织病理学分析和Western blot等技术，评估了橙皮苷对肺动脉压力(mPAP)、血管重塑指标(WT%/WA%)及关键蛋白表达的影响。

【主要技术方法】
研究团队建立了缺氧诱导的HAPH大鼠模型，给予不同剂量橙皮苷干预。通过16S rRNA测序分析肠道菌群组成，采用非靶向代谢组学检测血清代谢物变化，利用RNA-seq技术分析肺组织基因表达差异。体外实验采用LPS刺激的小鼠肠道类器官和缺氧处理的Caco-2细胞模型，通过Western blot验证关键蛋白表达。

【研究结果】

1. 橙皮苷显著改善HAPH
   研究显示橙皮苷(50-100 mg/kg)可显著降低mPAP(21.3%)和血管重塑指标(WA%降低38.5%)，效果优于临床常用药西地那非。H&E染色证实橙皮苷能有效缓解缺氧导致的肺小动脉肌化增厚。

2. 重塑肠道菌群组成
   16S rRNA分析发现橙皮苷可逆转HAPH导致的菌群失调，显著降低致病菌Eggerthellaceae(与mPAP呈正相关)并增加有益菌Christensenellaceae(与WA%负相关)。PICRUSt2预测显示这些菌群变化与胆碱代谢等通路密切相关。

3. 保护肠屏障功能
   橙皮苷通过抑制Notch1/NF-κB通路减轻肠道炎症，上调紧密连接蛋白Occludin表达。在LPS刺激的肠道类器官和缺氧Caco-2细胞中，橙皮苷(5-10 μmol)同样表现出抗炎作用，证实其直接保护肠屏障的能力。

4. 调控胆碱代谢
   代谢组学发现橙皮苷显著降低血清胆碱、LysoPC(16:0)和TMAO水平(ELISA验证下降42.7%)。这些变化与KEGG富集的"癌症胆碱代谢"通路高度相关，提示胆碱代谢重编程在HAPH中的作用。

5. 抑制肺组织致病基因
   转录组分析显示橙皮苷下调肺组织Egfr、Fos和Wasf1表达(Western blot验证蛋白水平降低35.8%)。相关性分析揭示这些基因与血清LysoPC(16:0)呈显著正相关，建立了肠源性代谢物-肺基因表达的调控网络。

【结论与意义】
该研究首次系统阐明了橙皮苷通过多靶点调控肠-肺轴改善HAPH的机制：重塑肠道菌群平衡→减轻Notch1介导的肠屏障损伤→降低胆碱代谢产物(TMAO/LysoPC)入血→抑制肺组织Egfr/Fos/Wasf1表达。这一发现不仅为HAPH治疗提供了新型候选药物，更重要的是揭示了"肠-肺轴"作为PH治疗靶点的临床价值。研究采用的整合生物学策略也为复杂疾病的机制研究提供了范式。

值得注意的是，橙皮苷对交感神经和肠道多胺代谢的潜在影响尚未完全阐明，这将是未来研究的重要方向。研究团队计划通过粪菌移植实验进一步验证特定菌群(如Christensenellaceae)的治疗潜力，为开发基于肠-肺轴调控的精准治疗策略奠定基础。