黄连解毒汤通过抑制肠道菌群介导的NLRP3炎症小体激活改善APP/PS1小鼠"中枢-外周"炎症微环境及认知功能

【字体: 时间:2025年08月08日 来源:Chinese Medicine 5.7

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  本研究推荐:为解决阿尔茨海默病(AD)神经炎症机制不清的问题,研究人员开展黄连解毒汤(HLJDD)调控肠道菌群-NLRP3炎症小体轴的研究。通过UPLC-Q-TOF/MS鉴定137种成分,网络药理学预测炎症通路,行为学证实HLJDD改善认知功能,实验显示其调节M1/M2小胶质细胞和A1/A2星形胶质细胞平衡,抑制Aβ沉积及CD4+/CD8+T细胞浸润,并通过调节Firmicutes/Rokubacteria等菌群抑制NLRP3/caspase-1通路激活。该研究为AD的"肠-脑轴"治疗提供新靶点。

  

阿尔茨海默病(AD)作为最常见的神经退行性疾病,其典型特征是进行性记忆丧失和认知功能障碍,给患者家庭和社会带来沉重负担。尽管全球科学家投入大量精力研究,但AD发病机制仍未完全阐明,现有药物仅能缓解症状而无法阻断疾病进展。近年来,科学家们逐渐认识到"中枢-外周"免疫交互网络在AD中的关键作用——异常激活的中枢小胶质细胞与外周免疫细胞浸润形成恶性循环,成为加速Aβ/Tau病理级联的"催化剂"。更令人担忧的是,肠道菌群失调可通过释放淀粉样蛋白和脂多糖(LPS)触发全身炎症反应,进而通过"微生物-肠道-炎症小体-脑轴"加剧神经退行性病变。

针对这一科学难题,辽宁中医药大学药学院的研究团队在《Chinese Medicine》发表了创新性研究。他们选择具有清热解毒功效的代表性复方黄连解毒汤(HLJDD),系统探究其通过调节肠道菌群-NLRP3炎症小体轴改善AD"中枢-外周"炎症微环境的机制。研究采用UPLC-Q-TOF/MS成分分析、网络药理学预测、Morris水迷宫行为学评估、免疫荧光/组化染色、16S rRNA测序和分子对接等技术方法,以APP/PS1转基因小鼠为模型,结合健康对照组和阳性药物多奈哌齐对照组,通过8周干预系统评估HLJDD的治疗效果。

成分与机制预测

研究首先建立HLJDD的HPLC指纹图谱,鉴定出137种化学成分,包括51种黄酮类、22种萜类和20种生物碱。特别值得注意的是,在AD模型小鼠脑组织和血浆中分别检测到49种和48种入血成分,其中42种可同时透过血脑屏障。网络药理学分析揭示HLJDD可能通过GAPDH、AKT1、TNF等核心靶点调控PI3K-Akt、MAPK等信号通路发挥抗AD作用。

行为学改善

Morris水迷宫实验显示,高/中剂量HLJDD组(8/4 g/kg)小鼠逃避潜伏期显著缩短,目标象限停留时间延长,运动轨迹更为合理。筑巢实验证实治疗组小鼠48小时内能完成巢穴初步构建,72小时巢穴结构完整性接近正常组,表明HLJDD能有效逆转AD模型的空间认知障碍。

神经保护作用

HE染色显示HLJDD显著改善皮层和海马CA1区神经元排列稀疏的病理特征。免疫组化证实其可减少全脑Aβ斑块沉积,其中以中高剂量组效果最为显著。研究还发现HLJDD能抑制GFAP+/Iba-1+细胞激活,将促炎的M1型小胶质细胞(Iba-1+/iNOS+)和A1型星形胶质细胞(GFAP+/C3+)转化为抗炎的M2型(Iba-1+/Arg-1+)和A2型(GFAP+/S100A10+),同时减少CD4+/CD8+T细胞脑内浸润。ELISA检测显示HLJDD降低脑组织IL-1β、IL-6、IFN-γ等促炎因子,提升抗炎因子IL-4水平。

外周免疫调节

全自动血细胞分析显示HLJDD降低外周血白细胞、淋巴细胞和粒细胞数量。血清炎症因子检测呈现与脑组织一致的变化趋势,证实其具有系统性抗炎作用。

肠屏障与菌群调控

肠道病理显示HLJDD修复模型组萎缩的肠绒毛结构,上调紧密连接蛋白ZO-1/occludin表达。16S rRNA测序发现HLJDD逆转AD模型肠道菌群紊乱:显著提升有益菌Firmicutes和Bacteroides丰度,降低Rokubacteria水平,恢复Lachnospiraceae数量。

NLRP3炎症小体抑制

分子对接显示HLJDD核心成分(如黄芩素、表小檗碱等)与NLRP3/caspase-1具有强结合活性(-5 kcal/mol)。Western blot证实HLJDD下调肠道NLRP3、caspase-1和ASC蛋白表达,阻断炎症小体激活。

这项研究创新性提出HLJDD通过"菌群-肠道-NLRP3-脑轴"多靶点干预AD的新机制:一方面直接调节中枢神经炎症微环境,平衡小胶质细胞/星形胶质细胞亚型;另一方面通过修复肠屏障、调控菌群组成,抑制NLRP3炎症小体激活,阻断"外周-中枢"免疫恶性循环。该研究不仅为AD治疗提供新的干预策略,也为中医药"多成分-多靶点-多通路"作用特点提供科学依据。值得注意的是,研究首次将Firmicutes、Rokubacteria等菌群标记物与HLP3炎症小体激活关联,为AD的早期诊断和靶向治疗开辟新思路。未来研究可进一步解析特定菌株与NLRP3通路的精确调控关系,推动个性化菌群干预策略的发展。

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