天然小分子佛手柑内酯通过靶向STAT3改善类风湿性关节炎的机制研究

类风湿性关节炎(RA)是一种难治性慢性炎症性疾病，研究人员发现天然小分子佛手柑内酯(BG)能显著改善胶原诱导性关节炎(CIA)大鼠症状。通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)和分子互作实验证实，BG通过直接结合STAT3抑制其磷酸化，阻断巨噬细胞与滑膜成纤维细胞(FLSs)的炎症交互作用。该研究为RA治疗提供了新型STAT3靶向候选药物，发表于《PHARMACIA》。

　　

类风湿性关节炎(RA)作为困扰全球1.3亿患者的慢性自身免疫病，其核心病理特征包括滑膜炎症、关节破坏和全身并发症。尽管现有药物如甲氨蝶呤(MTX)可缓解症状，但存在疗效有限、副作用显著等问题，亟需开发新型治疗策略。在这项发表于《PHARMACIA》的研究中，成都中医药大学的研究团队将目光投向天然产物库，发现常见于柑橘类水果的佛手柑内酯(Bergapten, BG)具有显著抗RA潜力。

研究人员首先建立胶原诱导性关节炎(CIA)大鼠模型，通过micro-CT和病理染色证实BG(100 mg/kg)能减轻关节肿胀、抑制骨破坏和炎症浸润。单细胞转录组测序(scRNA-seq)揭示BG可重塑滑膜细胞组成，使促炎的滑膜成纤维细胞(FLSs)和巨噬细胞比例分别下降42%和35%。进一步通过表面等离子共振(SPR)和核磁共振(NMR)证实BG能以22.57 μM亲和力直接结合STAT3蛋白，抑制其Y705位点磷酸化。这种作用阻断了STAT3依赖的炎症因子(IL-1β、TNFα等)表达，并破坏FLSs与巨噬细胞间通过SPP1-CD44等配体-受体对的恶性循环。

研究采用的关键技术包括：CIA动物模型评估、显微CT三维重建、10x Genomics单细胞转录组测序、Western blotting检测STAT3磷酸化、分子对接与SPR验证靶点结合、双荧光素酶报告基因检测STAT3转录活性等。

【BG预防CIA大鼠关节炎进展】通过关节炎评分、足爪厚度测量和组织学分析，发现BG治疗组大鼠关节炎症评分降低67%，软骨破坏面积减少54%，效果与阳性药MTX相当。

【BG调控滑膜细胞异质性】scRNA-seq鉴定出41,367个滑膜细胞，BG使促炎型FLSs(标记基因Lum/Dcn)比例从28.7%降至16.4%，同时M1型巨噬细胞(标记基因Cd68/Spp1)减少19.3%。

【阻断细胞间恶性循环】CellChat分析显示BG削弱13组FLSs-巨噬细胞互作信号，包括SPP1-整合素和CCL2-CCR2轴。Transwell实验证实BG抑制巨噬细胞诱导的FLSs迁移能力达72%。

【STAT3靶向机制验证】在IL-6刺激的FLSs中，BG(50 μM)使STAT3磷酸化水平降低83%，下游基因MMP9表达下降79%。当联合STAT3抑制剂S3I-201时，BG的抗炎效应被完全抵消，证实其作用依赖于STAT3通路。

这项研究不仅首次揭示BG通过STAT3靶点治疗RA的新机制，更凸显天然小分子在精准医学中的价值。值得注意的是，BG在抑制病理进程的同时，对正常细胞毒性较低(CCK-8显示IC₅₀>200 μM)，且广泛存在于日常饮食，具有显著的转化医学潜力。研究者特别指出，该发现为STAT3异常激活相关的肿瘤、自身免疫病等治疗提供了新思路，未来可通过结构优化进一步提高BG的靶向性和生物利用度。