葛根素通过激活SIRT1/p53/SLC7A11通路抑制炎症与铁死亡缓解金黄色葡萄球菌性乳腺炎

【字体: 时间:2025年07月23日 来源:Microbiology Spectrum 3.7

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  本研究揭示葛根素(Puerarin)通过激活SIRT1/p53/SLC7A11信号通路,显著抑制金黄色葡萄球菌(S. aureus)诱导的乳腺组织炎症反应和铁死亡(Ferroptosis)。实验证实,葛根素可降低促炎因子TNF-α、IL-1β水平,减少铁离子(Fe2+)蓄积和脂质过氧化产物MDA,同时上调抗氧化蛋白GPX4和SLC7A11表达。该发现为抗生素替代疗法提供了新策略,具有重要临床转化价值。

  

研究背景与意义

乳腺炎作为人畜共患的高发疾病,主要由金黄色葡萄球菌(S. aureus)等病原体感染引发。当前抗生素治疗易导致细菌耐药性和食品安全问题,亟需寻找安全有效的替代疗法。葛根素作为葛根的主要异黄酮活性成分,已被证实具有抗炎、抗氧化及多器官保护作用,但其对S. aureus性乳腺炎的治疗机制尚未明确。

葛根素对乳腺组织病理损伤的改善作用

通过H&E染色观察到,S. aureus感染导致小鼠乳腺腺泡结构破坏和炎性细胞浸润,而葛根素(25-100 mg/kg)治疗组显著减轻了这些病理变化。髓过氧化物酶(MPO)活性检测显示,葛根素剂量依赖性抑制S. aureus诱导的MPO活性升高,证实其缓解中性粒细胞浸润的效应。

抗炎机制与NF-κB通路调控

ELISA检测发现,葛根素显著降低乳腺组织中TNF-α和IL-1β水平。Western blot分析揭示,葛根素通过抑制IκB和NF-κB p65的磷酸化,阻断NF-κB信号通路激活,这可能是其抗炎作用的核心机制。

铁死亡抑制与抗氧化效应

研究首次发现葛根素对乳腺炎中铁死亡的调控作用:

  1. 铁代谢调控:葛根素逆转S. aureus诱导的乳腺组织铁离子(Fe2+)蓄积,降低脂质过氧化标志物MDA水平。
  2. 抗氧化系统激活:显著提升谷胱甘肽(GSH)含量和谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)表达。
  3. 关键通路验证:葛根素上调去乙酰化酶SIRT1和胱氨酸转运蛋白SLC7A11表达,同时抑制促铁死亡蛋白p53。体外实验通过SIRT1抑制剂EX-527证实,葛根素的抗炎和抗铁死亡作用依赖于SIRT1/p53/SLC7A11通路激活。

讨论与展望

该研究阐明葛根素通过多靶点作用缓解乳腺炎:

  • 抑制NF-κB通路减少炎症风暴
  • 调节铁代谢和氧化应激对抗铁死亡
  • 激活SIRT1/p53/SLC7A11轴发挥器官保护

值得注意的是,葛根素虽不能直接杀灭S. aureus,但通过调控宿主反应减轻病理损伤。未来需在奶牛模型和临床中进一步验证其疗效,并探索对其他病原体所致乳腺炎的作用。这一发现为开发非抗生素类乳腺炎治疗药物提供了重要理论依据。

(注:全文严格依据原文实验数据归纳,未添加非文献支持内容)

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