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新型C9-单萜生物碱连翘嗪C的全合成及其通过TLR4/TRIF/NF-κB通路调控脓毒症急性肺损伤的治疗效应
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月20日 来源:Bioorganic Chemistry 4.5
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本研究针对脓毒症急性肺损伤(ALI)缺乏高效疗法的临床困境,首次报道了新型C9-单萜生物碱连翘嗪C(FC)的模块化全合成(四步总收率45%,ee值95%)及其治疗机制。通过体外炎症细胞模型(MLE-12)和体内LPS诱导ALI小鼠模型,证实FC可剂量依赖性抑制TLR4/TRIF/NF-κB通路关键蛋白(TLR4、TRIF、p-NF-κB p65、p-IκB-α)表达,降低促炎因子TNF-α/IL-6水平,显著改善肺组织病理损伤、降低MPO活性及肺湿干重比。分子对接表明FC可干扰TLR4/TRIF信号复合物,为靶向该通路的ALI治疗提供新策略。
脓毒症引发的急性肺损伤(ALI)如同隐秘的"呼吸杀手",全球每天夺走约14,000条生命,重症监护室中过半脓毒症患者深受其害。当前临床依赖的糖皮质激素虽能缓解炎症,却伴随肌病、免疫抑制等严重副作用,使得靶向干预新药研发迫在眉睫。传统中药连翘果实(Forsythia suspensa)自古用于清热解毒,现代研究揭示其活性成分在抗肺部炎症中颇具潜力,但关键物质连翘嗪C(FC)——一种含稀有骨架的C9-单萜生物碱,却因天然含量极低阻碍了深入探索。
面对这一困境,中国研究人员在山东省自然科学基金(YX23KJZ002)支持下,于《Bioorganic Chemistry》发表突破性研究。他们通过四步关键反应(Barbier反应构建碳链、Heck反应闭环、羟基还原、硼氢化氧化引入末端羟基),首次实现FC高效全合成(总收率45%,纯度95%),并系统阐明其通过TLR4/TRIF/NF-κB通路治疗脓毒症ALI的机制。
核心技术方法
研究采用LPS刺激小鼠肺上皮细胞(MLE-12)构建体外炎症模型,并通过气管滴注LPS建立小鼠ALI模型。通过ELISA检测血清、肺泡灌洗液(BALF)及肺组织中TNF-α/IL-6水平;评估肺组织湿干重比(W/D)和髓过氧化物酶(MPO)活性;采用Western blot分析TLR4/TRIF/NF-κB通路蛋白表达;结合分子对接模拟FC与TLR4/TRIF信号复合物的相互作用。
研究结果
体外抗炎机制
FC显著抑制LPS诱导的MLE-12细胞中TLR4、TRIF、磷酸化NF-κB p65(p-NF-κB p65)及磷酸化IκB-α(p-IκB-α)表达,并剂量依赖性降低TNF-α和IL-6释放。
体内肺保护效应
FC治疗组小鼠肺组织病理损伤显著减轻,表现为肺泡结构改善、炎性浸润减少;同时肺湿干重比(W/D)下降,MPO活性降低,提示中性粒细胞浸润受抑。
炎症因子调控
在血清、BALF及肺组织中,FC剂量依赖性抑制LPS诱导的TNF-α和IL-6水平升高,与体外结果一致。
通路蛋白抑制
FC有效阻断LPS激活的TLR4/TRIF/NF-κB通路,下调肺组织内TLR4、TRIF、p-NF-κB p65及p-IκB-α表达水平。
分子作用基础
分子对接预测FC可通过空间位阻干扰TLR4与TRIF的信号传导复合物形成,为实验现象提供结构生物学解释。
结论与意义
本研究首次实现稀有天然生物碱FC的模块化高效合成,突破天然提取瓶颈。通过双模型验证,FC通过靶向抑制TLR4/TRIF信号轴,阻断下游NF-κB激活及IκB-α降解,最终减少TNF-α/IL-6等炎症风暴关键因子释放,从而缓解脓毒症ALI的肺组织损伤。该发现不仅为连翘"清热解毒"的传统功效提供现代药理学注解,更重要的是:
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