藁本内酯通过靶向EGR1-ADAM17-TNF-α通路抑制巨噬细胞介导的肠道炎症并修复结肠炎小鼠肠屏障

【字体: 时间:2025年09月03日 来源:Research 10.7

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  本研究针对溃疡性结肠炎(UC)现有药物副作用大、复发率高的问题,发现中药成分藁本内酯(Ligustilide)通过靶向转录因子EGR1,抑制ADAM17-TNF-α通路,减轻巨噬细胞炎症并修复肠屏障,为UC治疗提供新型天然药物候选。

  

肠道健康与人体免疫息息相关,而溃疡性结肠炎(UC)作为一种慢性非特异性肠道炎症疾病,正困扰着全球数百万人。患者不仅饱受腹泻、腹痛和便血的折磨,现有治疗药物如美沙拉嗪还伴随着肾损伤、严重过敏等不良反应,更棘手的是停药后高复发率问题。在这种临床困境下,传统中药当归的主要活性成分——藁本内酯(Ligustilide)进入了科学家们的视野。先前研究发现其具有抗炎、抗氧化等多重功效,但具体作用靶点和机制尚不明确。

为揭开这一谜题,研究人员在《Research》发表的最新成果中,采用多学科交叉的研究策略。通过构建DSS诱导的小鼠结肠炎模型,结合热蛋白质组分析(TPP)、细胞热转移实验(CETSA)、药物亲和反应靶点稳定性(DARTS)和表面等离子共振(SPR)等技术,首次锁定早期生长反应因子1(EGR1)为藁本内酯的直接作用靶点。RNA测序和双荧光素酶报告基因检测则揭示了关键的"EGR1-ADAM17-TNF-α"调控轴。

藁本内酯改善小鼠结肠炎相关症状

通过3%DSS诱导建立小鼠UC模型,发现藁本内酯能显著减轻体重下降、肛门出血等症状,降低疾病活动指数(DAI)评分。组织学分析显示,治疗组结肠上皮细胞脱落、炎性细胞浸润和肌层水肿明显改善,结肠长度也得到恢复。

修复肠道黏膜屏障

小动物活体成像显示藁本内酯减少4kDa荧光葡聚糖(FD4)泄漏面积,AB-PAS染色证实杯状细胞数量增加。透射电镜观察到紧密连接结构修复,Western blot检测到ZO-1、Occludin等连接蛋白表达上调,说明其能有效增强肠道物理屏障功能。

缓解巨噬细胞介导的肠道炎症

流式细胞术发现治疗组单核细胞比例降低,免疫荧光显示结肠F4/80+巨噬细胞浸润减少。在LPS刺激的RAW264.7细胞中,藁本内酯下调炎症因子IL-1β、TNF-α mRNA水平,抑制iNOS和COX-2蛋白表达,证实其抗炎作用与调控巨噬细胞活化有关。

靶向EGR1并稳定其结构

TPP筛选出345个潜在靶蛋白,聚焦EGR1后通过CETSA和DARTS验证结合作用。分子对接与动力学模拟精确定位His386为关键结合位点,突变实验证实该位点对维持复合物稳定性至关重要。SPR测定亲和常数KD为50.57μM。

抑制EGR1核转位调控ADAM17转录

免疫荧光和细胞分级实验显示藁本内阻碍EGR1入核。RNA测序发现EGR1过表达显著影响TNF-α信号通路,生物信息学预测ADAM17启动子存在EGR1结合序列"CGGGGGGGGCGGGG"。双荧光素酶报告基因证实该序列突变增强藁本内酯对ADAM17转录的抑制。

体内验证EGR1的核心作用

腺相关病毒(AAV)介导的EGR1过表达小鼠模型中,藁本内酯改善结肠炎症状、修复屏障的作用被逆转。Western blot显示ADAM17表达回升,证实EGR1-ADAM17-TNF-α轴是其发挥作用的关键通路。

这项研究首次阐明藁本内酯通过His386位点直接结合EGR1,破坏其与ADAM17启动子的结合,进而抑制TNF-α产生和炎症蛋白表达的分子机制。不仅为UC治疗提供新的天然候选药物,其采用的TPP-CETSA-DARTS-SPR多技术联用策略,也为中药活性成分靶点鉴定研究树立了范式。特别值得注意的是,该发现将传统中药成分的作用机制精确到单个氨基酸残基水平,为中药现代化研究提供了重要参考。

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