《Phytomedicine》:“Heat-dissipating, lung-moistening, and constipation-relieving” effects of Siraitiae Fructus total saponins regulated through Gut-lung Axis
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本研究首次建立过敏哮喘合并功能性便秘(AFC)复合模型,系统揭示胖大海总皂苷(SFTS)及特征成分莫戈罗苷V(MV)通过调控肠道菌群-短链脂肪酸(SCFAs)轴、抑制TLR4/MyD88/NF-κB炎症通路、激活AMPK代谢通路,恢复肺肠免疫稳态,缓解双系统症状的协同机制,填补了中药肺肠协同治疗理论空白。
蒲宗金|彭颖|陈晓楠|马宇航|刘宇欣|李晓波
上海交通大学药学院,中国上海市闵行区东川路800号,邮编200240
摘要
背景
沙雷蒂亚果实(Siraitiae Fructus,简称SF)是一种众所周知的药用和可食用草药,传统上用于散热、润肺和缓解便秘。然而,其发挥这些作用的活性物质和机制尚未完全明了。我们之前的研究表明,沙雷蒂亚果实总皂苷(SFTS)是SF中的有效成分。
目的
系统研究SFTS及其特征化合物莫格罗苷V(Mogroside V,简称MV)的多靶点作用机制。
方法
本研究采用了伴有功能性便秘(AFC)的过敏性哮喘模型、AMPK抑制剂处理以及MyD88基因敲除小鼠。
结果
SFTS通过调节肠道微生物群和短链脂肪酸(SCFAs)、抑制TLR4/MyD88/NF-κB通路、激活AMPK通路以及平衡Th1/Th2和Th17/Treg比例来缓解哮喘和便秘症状。总体而言,SFTS恢复了肺部和肠道的免疫稳态和生理功能。本研究进一步确定TLR4/MyD88/NF-κB通路是SFTS整体作用的关键机制,而AMPK的激活则特异性地促进了便秘的缓解。正如预期的那样,SFTS的疗效优于MV。
结论
本研究首次采用肺-胃肠道共病模型揭示了SFTS的多靶点和多通路机制。这些发现填补了对于SF多机制理解的关键空白,为其临床应用和产品开发提供了新的理论基础。
引言
“肠-肺轴”的失调被认为是导致呼吸系统和胃肠道疾病发展的一个重要病理生理机制(Ojha等人,2018年)。尽管肺和肠道是独立的器官,但它们通过多种机制(包括循环系统、免疫网络和肠道微生物群)紧密相连,形成了一个复杂的协同调节网络(Enaud等人,2020年)。最近的证据越来越多地表明,肠道稳态的改变可以影响肺部免疫反应(Lu等人,2024年)。同时,肺部疾病也可能通过释放全身性促炎因子加剧肠道损伤(Yang-Jensen等人,2025年)。研究表明,患有炎症性肠病(包括溃疡性结肠炎和克罗恩病)的患者患肺炎和哮喘等肺部疾病的风险更高(Pemmasani等人,2022年)。便秘患者患哮喘的风险和发病率也更高(Huang等人,2021年)。此外,慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者常伴有便秘(Sun等人,2013年)、腹部胀气和肠道微生物群失调(Budden等人,2024年)。哮喘患者常伴有胃食管反流病、重度嗜酸性食管炎和便秘(Powell等人,2010年)。流感病毒感染会引发急性肺炎和急性呼吸窘迫综合征(ARDS),并导致肠道损伤和肠炎症状(Wang等人,2014年)。值得注意的是,肺-胃肠道共病不仅会加重疾病(You等人,2025年),还与更高的发病率和死亡率相关(Ja等人,2019年)。综上所述,这些临床和基础研究发现强调了“肠-肺轴”在维持全身免疫稳态和调节疾病进展中的关键作用(Xing等人,2025年)。因此,针对“肠-肺轴”进行干预以恢复正常的肺和肠道功能成为缓解肺-胃肠道共病的有希望的治疗策略(Hou等人,2022年)。
在中医理论中,“肺与大肠相表里”的概念表明它们在功能和病理上密切相关(Harris和Marsland,2025年),这与现代的“肠-肺轴”概念一致(Kong等人,2023年)。“肠-肺轴”概念反映了肺和肠道之间的生理和病理相互关系(Chen等人,2025年)。沙雷蒂亚果实(SF)是一种药用和可食用草药(中国药典委员会,2025年),传统上用于散热、润肺、润喉和缓解便秘(Huang等人,2024年)。最近的研究证实了SF在缓解呼吸系统和肠道疾病方面的潜力(Li等人,2014年)。我们之前的研究表明,SF的水提取物和沙雷蒂亚果实总皂苷(SFTS)不仅可以缓解流感病毒引起的肺炎和急性肺损伤,还可以显著减轻肠道炎症(Pu等人,2025年)。这些结果为“肺-肠道协同治疗”理论提供了科学支持。然而,以往的研究主要集中在单一疾病模型中的治疗效果评估,缺乏对其对肺-肠道共病和机制的系统研究。SF中用于“肺-肠道协同治疗”的有效成分及其多靶点机制仍不完全清楚。因此,本研究建立了伴有功能性便秘的过敏性哮喘模型,以系统评估SFTS及其活性成分(莫格罗苷V,MV)对肺和肠道疾病的影响。宣白承气汤(XBCQD)是一种具有“清热、平喘和通便”作用的中药方剂(Xiong等人,2024年),被用作阳性对照药物(Huo等人,2022年)。通过研究肺部和肠道的免疫调节(包括T淋巴细胞比例和IL-4、IL-17的表达)、肺和肠道的屏障功能(Occludin和ZO-1)、肠道微生物群和代谢物(短链脂肪酸,SCFAs)以及信号通路(TLR4/MyD88/NF-κB通路和AMPK通路)来探讨其作用机制。此外,还使用了其他实验模型,包括肠道微生物群耗竭、AMPK抑制剂处理和MyD88-/-小鼠。因此,本研究阐明了沙雷蒂亚果实“肺-肠道协同治疗”效应的机制,丰富了“肠-肺轴”理论,并为其进一步应用和发展提供了科学基础。
试剂和材料
沙雷蒂亚果实由广西的Monk Fruit Corp. Ltd.提供,并由李晓波教授鉴定(批号:20221008)。供应商提供的规格表明,这些果实是完整的,在60°C下烘干至水分含量低于12%。该草药的质量符合中国药典(2020年版)的标准,其中莫格罗苷V的含量不低于0.50%。石膏纤维(Gypsum Fibrosum)、大黄根及根茎(Rhei Radix et Rhizoma)、苦杏仁仁(Armeniacae Semen Amarum)等成分也用于实验。
SFTS和MV对AFC大鼠相关指标的影响
SFTS和MV对AFC大鼠相关指标的影响见图2和图3。图2B-C显示了肺组织中IL-4、IL-17A和IgE的水平。与对照组相比,AFC大鼠肺组织中的IL-4和IL-17A水平显著升高(P<0.001),表明AFC模型诱导了过多的促炎因子分泌,这是典型的Th2型免疫反应的特征。此外,IgE水平也显著升高
讨论
沙雷蒂亚果实以其“散热、润肺、润喉、润嗓和缓解便秘”的作用而闻名(中国药典委员会,2025年)。三萜皂苷是SF中的主要活性成分(Huang等人,2024年)。先前的研究证实,SF和沙雷蒂亚果实总皂苷(SFTS)能有效缓解急性肺损伤、流感病毒性肺炎和过敏性哮喘(Pu等人,2025年;Sung等人,2019年),并调节肠道微生物群
结论
本研究通过使用OVA诱导的过敏性哮喘模型与LOP诱导的功能性便秘模型成功建立了AFC模型,以全面研究SFTS发挥“散热、润肺和缓解便秘”作用的有效性和机制。通过使用AMPK通路抑制剂和MyD88-/-小鼠来验证TLR4/MyD88/NF-κB和AMPK信号通路在这些作用中的关键作用
资助
本研究得到了国家自然科学基金(NSFC)(编号82173939)的支持。
数据获取
如需获取本研究的结果数据,可向相关作者提出合理请求。
作者声明
我们声明本手稿是原创的,此前未发表过,目前也没有其他地方正在考虑发表。
我们确认所有署名的作者都已阅读并批准了本手稿,且没有其他符合作者资格但未列入名单的人员。我们进一步确认手稿中作者的顺序已得到所有人的同意。
我们理解通讯作者是唯一的联系人
作者贡献声明
蒲宗金:正式分析、研究、撰写——初稿。彭颖:验证。陈晓楠:研究、方法学、撰写——审阅和编辑。马宇航:研究。刘宇欣:研究、方法学、撰写——审阅和编辑。李晓波:资金筹集、概念构思、撰写——审阅和编辑。
作者贡献声明
蒲宗金:撰写——初稿、研究、正式分析。彭颖:验证。陈晓楠:撰写——审阅与编辑、方法学、研究。马宇航:研究。刘宇欣:撰写——审阅与编辑、方法学、研究。李晓波:撰写——审阅与编辑、资金筹集、概念构思。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。