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米琪奥内酯通过MAPK/NF-κB信号通路抑制哮喘炎症与氧化应激的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月22日 来源:World Allergy Organization Journal 3.9
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本研究针对哮喘治疗中糖皮质激素长期使用的不良反应和耐药性问题,探讨了天然产物米琪奥内酯(MCL)通过调控MAPK/NF-κB信号通路抑制NLRP3炎症小体活化、改善Th1/Th2失衡及氧化应激的作用机制。研究采用OVA致敏小鼠模型和IL-4/TNF-α激活的BEAS-2B细胞,结合网络药理学分析,证实MCL能显著减轻气道高反应性、降低炎症因子(IL-4/5/13)和氧化应激标志物(MDA/ROS),其作用可被NF-κB激动剂BA部分逆转。该发现为开发新型哮喘治疗药物提供了理论依据。
哮喘作为一种以慢性气道炎症和氧化应激失衡为特征的全球性健康问题,目前主要依赖糖皮质激素治疗,但长期使用会导致骨质疏松、代谢紊乱等副作用,且部分患者出现激素抵抗。更棘手的是,哮喘发病机制中NLRP3炎症小体的异常激活、Th1/Th2细胞因子失衡以及活性氧(ROS)过度积累等关键环节,现有药物往往难以全面调控。中国医科大学的研究人员将目光投向天然产物米琪奥内酯(MCL)——一种从含笑属植物中提取的倍半萜内酯化合物,该物质此前在炎症性肠病和动脉粥样硬化中已显示出抗炎和抗氧化潜力,但其在哮喘中的作用仍是未解之谜。
为系统评估MCL的 therapeutic potential,研究团队构建了卵清蛋白(OVA)致敏的哮喘小鼠模型和IL-4/TNF-α激活的人支气管上皮细胞(BEAS-2B)体外模型,结合网络药理学预测、分子生物学检测和药理学干预等手段。关键技术包括:非侵入性全身体积描记术检测气道高反应性(Penh值);ELISA检测血清OVA-sIgE和BALF中IL-4/5/13等细胞因子;Western blot分析MAPK/NF-κB通路关键蛋白(p-ERK/JNK/P38、p-IκBα/P65)及NLRP3炎症小体组分;DCFH-DA探针检测细胞内ROS水平;并通过NF-κB激动剂Betulinic acid(BA)进行 rescue实验验证机制特异性。
MCL减轻OVA致敏哮喘小鼠的气道高反应性
通过乙酰-β-甲基胆碱激发试验发现,50 mg/kg MCL处理使Penh值降低最显著,表明其能有效改善气道收缩功能。
MCL调控Th1/Th2平衡抑制气道炎症
BALF细胞计数显示MCL剂量依赖性减少嗜酸性粒细胞浸润(25/50 mg/kg组分别降低38.7%/52.4%),HE染色证实炎症评分下降,PAS染色显示杯状细胞增生减少。ELISA检测发现MCL使Th2型细胞因子IL-4/5/13水平降低,同时提升Th1型IFN-γ,RT-qPCR显示CCL11/24等趋化因子mRNA表达受抑。
MCL缓解氧化应激损伤
在50 mg/kg剂量下,肺组织MDA含量降低41.2%,GSH和SOD活性分别提高1.8倍和2.3倍;体外实验中10 μM MCL使IL-4/TNF-α诱导的ROS荧光强度减弱67.5%。
MCL抑制NLRP3炎症小体活化
Western blot显示MCL剂量依赖性降低肺组织中ASC、cleaved-caspase-1、NLRP3等蛋白表达,血清IL-1β和IL-18水平在50 mg/kg组分别下降54.3%和61.8%。
MAPK/NF-κB通路的关键介导作用
网络药理学筛选出69个哮喘-MCL共同作用基因,富集分析提示MAPK/NF-κB通路为核心靶点。实验证实MCL抑制p-ERK/JNK/P38磷酸化,减少IκBα降解和P65核转位。当加入BA激活NF-κB后,MCL对ROS和NLRP3的抑制作用被部分逆转,证实通路必要性。
这项发表于《World Allergy Organization Journal》的研究首次阐明MCL通过"MAPK/NF-κB-NLRP3"轴多靶点干预哮喘的分子机制。特别值得注意的是,MCL在50 mg/kg剂量下对气道炎症、氧化应激和AHR的改善效果与地塞米松相当,但避免了激素类药物的副作用。研究人员特别指出,基于体表面积换算,等效人体剂量约243 mg/60 kg,这为后续临床转化提供了重要参考。尽管存在BEAS-2B细胞模型简化、OVA模型未能完全模拟慢性气道重塑等局限,但该研究为开发兼具抗炎、抗氧化和免疫调节功能的天然抗哮喘药物奠定了坚实基础。未来研究可进一步优化给药途径(如吸入制剂),并在类固醇抵抗型哮喘模型中验证MCL的 therapeutic potential。
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