《Phytomedicine》：Sinomenine Treats Rheumatoid Arthritis by Regulating IL-6 Gene Promoter Methylation
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雷公藤甲素通过调控IL-6基因启动子甲基化抑制类风湿性关节炎炎症反应，网络药理学和实验验证显示其作用于JAK-STAT通路关键靶点，并伴随DNA甲基转移酶抑制。
Jin-Fang Luo|杨宇|姚云达|崔张|刘建新|Chonkit Lio|钱海兵|周华
贵州中医药大学第二临床医学院基础医学系、药学系、中药（民族药）性质与效应重点实验室、贵州地道药材质量中心、贵州省苗医药重点实验室，中国贵阳550025
摘要
背景
辛诺明（SIN）是中药辛诺明（Sinomenium acutum (Thunb.) Rehder & E.H.Wilson）的主要活性成分。它对类风湿性关节炎（RA）具有治疗效果，但其作用机制尚未完全阐明。
目的
本研究通过整合网络药理学和实验分析，探讨辛诺明通过调节白细胞介素-6（IL-6）基因启动子甲基化来发挥抗炎和抗RA作用机制。
材料与方法
网络药理学和生物信息学方法确定了辛诺明对抗RA的核心靶点和信号通路。分子对接验证了辛诺明与核心靶点的结合潜力。在LPS刺激的RAW264.7和THP-1细胞中建立了炎症模型；进行了CCK-8检测、NO/细胞因子（TNF-α, IL-6）测定、Western blot（DNMT1, DNMT3b, p-STAT3, p-JAK2）分析以及亚硫酸氢盐测序（THP-1细胞中的IL-6启动子甲基化）。通过足部肿胀、关节炎指数、细胞因子水平和组织学分析评估了胶原诱导的关节炎（CIA）大鼠模型的体内疗效。
结果
辛诺明主要通过JAK-STAT通路作用于TNF-α、IL-1β、IL-6、STAT3和PTGS2、JAK2。体外实验中，辛诺明减少了LPS诱导的NO/TNF-α/IL-6水平，并上调了IL-6启动子的甲基化（5-Aza可逆转这一效应）。体内实验中，辛诺明减轻了CIA大鼠的足部水肿和关节炎症状，降低了TNF-α/IL-6水平。
结论
辛诺明通过增强IL-6启动子特异性位点的甲基化水平，调节炎症反应，从而缓解炎症和RA进展。
引言
类风湿性关节炎（RA）是一种系统性自身免疫疾病，其特征是持续的滑膜炎症、关节疼痛和肿胀。如果不进行治疗，可能导致关节破坏（包括强直和畸形），甚至引发严重的系统并发症。流行病学数据显示，全球约有0.5%至1%的成年人患有RA，发病率随年龄增长而增加，在60至70岁之间达到高峰（Conrad等人，2023年）。在早期阶段，关节损伤可能没有明显的临床症状，但与传统的骨关节炎相比，其进行性的结构恶化与更高的死亡率相关，这突显了有效干预的必要性（McInnes等人，2011年）。目前RA的治疗方案包括改变疾病进程的抗风湿药（DMARDs），这些药物可以延缓早期关节损伤并缓解症状，但很少能诱导完全缓解；非甾体抗炎药（NSAIDs）通过抑制环氧化酶来缓解症状并改善关节活动度；皮质类固醇能够快速控制症状，但长期使用会带来不良反应（Rao和Knaus，2008年；Wang等人，2019年；Ito等人，2022年）。
尽管这些治疗方法有所进展，RA的潜在病理机制仍不完全清楚。最近的研究表明，DNA甲基化是RA发病机制中的关键表观遗传调节因子：不规则的DNA甲基化模式与疾病的发生和发展有关，部分原因是沉默了参与免疫调节和炎症的基因（Yuan等人，2014年）。这种表观遗传失调的一个关键下游效应是免疫细胞的异常激活，尤其是在RA患者中巨噬细胞过度产生促炎细胞因子，其中白细胞介素-6（IL-6）是核心介质（Zong等人，2021年）。IL-6驱动的炎症级联反应在滑膜炎症、关节破坏和系统症状中起着关键作用，使IL-6成为RA治疗的核心靶点（Ogata等人，2019年）。此外，实验证据表明，脂多糖（LPS）刺激会增加DNA甲基转移酶（DNMT）的水平，改变IL-6启动子中特定CpG岛的甲基化模式，从而放大炎症反应——直接将表观遗传调控与IL-6依赖的RA发病机制联系起来（Wang等人，2018年）。
DNMTs调节DNA甲基化和基因表达：甲基化介导的基因沉默可以通过招募转录抑制因子或干扰转录因子与DNA的结合来实现（Bestor等人，2015年）。在DNMT家族中，DNMT1主要作为维持性甲基转移酶，而DNMT3a和DNMT3b在未甲基化的DNA序列上启动新的甲基化，建立细胞类型特异性的表观遗传谱型（Kim DJ等人，2025年）。
辛诺明是从辛诺明（Sinomenium acutum (Thunb.) Rehder & E.H.Wilson）中分离出的一种非成瘾性的吗啡样生物碱，具有镇痛、抗炎和免疫调节作用，且没有吗啡的中枢抑制作用。临床研究表明（Zhou等人，2023年），辛诺明能有效降低RA患者的疾病活动度，降低血清IL-6水平并改善关节功能，具有良好的安全性，支持其转化应用价值。临床前研究显示，辛诺明通过调节炎症介质的平衡来发挥抗风湿作用（Zhou等人，2025年）。我们之前的研究还证实，辛诺明部分通过表观遗传调控DNA甲基化来发挥抗炎作用，特别是促进微粒体前列腺素E合成酶1（mPGES-1）启动子的位点特异性甲基化（Zhou等人，2017年）。然而，辛诺明是否作用于IL-6相关的表观遗传机制——RA发病机制的关键轴——尚未明确。
值得注意的是，最近的研究表明，DNA甲基化主要通过调节IL-6基因表达来促进RA的发展，因为IL-6启动子的异常甲基化会影响其转录活性和蛋白质生成（Nile等人，2008年；Zhang等人，2025年）。在本研究中，我们结合了网络药理学、生物信息学和体外/体内实验，探讨辛诺明是否通过调节DNA甲基化来发挥抗炎和抗RA作用。与之前关注mPGES-1的研究不同，本研究首次揭示了辛诺明对IL-6启动子甲基化的调控机制，旨在为基于辛诺明的RA管理提供新的见解，并揭示其治疗作用的新表观遗传机制。
网络药理学研究中使用的数据库和工具
所有用于网络药理学研究的数据库和工具及其网站地址见表1。
主要试剂
所获得的试剂包括：辛诺明（成都Refine Biotech，四川成都）；盐酸辛诺明（SH）（成都Refine Biotech）；LPS（Sigma-Aldrich，美国密苏里州圣路易斯）；Complete Freund's Adjuvant（Chondrex）；牛II型胶原蛋白（Chondrex）；HRP标记的兔二抗（武汉Boster Biological Technology，湖北武汉）；甲氨蝶呤（北京Solarbio）
计算模拟工作流程示意图
本研究的网络药理学和生物信息学分析工作流程如图1所示。
辛诺明的靶点预测
通过PubChem平台的CAS注册信息获取了辛诺明的标准SMILES标识符和分子拓扑结构。随后，系统地利用Swiss Target Prediction、Herb和BATMAN-TCM数据库来识别该化合物的潜在治疗靶点。
数据获取与处理
使用关键词“rheumatoid arthritis”在GEO数据库中搜索相关数据集。
辛诺明的靶点预测
辛诺明的结构和药理参数在表3中进行了详细概述。通过三个不同的数据库（SwissTargetPrediction、Herb和BATMAN-TCM）的系统性筛选，分别筛选出57个、16个和26个潜在靶点。在整合数据集并去除重复条目后，最终确定了84个独特的辛诺明相关治疗靶点。
与RA相关差异表达基因与辛诺明靶点基因的交集
将GSE97779数据集导入GEO2R进行分析。共有8,709个
讨论
RA是一种慢性自身免疫疾病，其特征是持续的滑膜炎、绒毛形成以及骨骼和软骨的破坏。RA的发病机制复杂，涉及多种细胞和信号通路的激活，引发先天性和适应性免疫反应，导致严重的组织损伤（Li等人，2020年）。尽管我们之前的研究表明辛诺明通过促进mPGES-1启动子的位点特异性甲基化来发挥抗炎作用（Zhou
结论
总之，辛诺明能够强烈抑制IL-6和DNA甲基化酶（DNMT1和DNMT3b）。然而，去甲基化剂（5-Aza）可以部分逆转辛诺明的抑制作用。机制研究表明，辛诺明通过增加IL-6基因启动子区域的特定位点的甲基化来发挥其抑制作用（图11）。本研究表明，在细胞和动物模型中，辛诺明通过增强
资助信息
本文得到了国家自然科学基金（82160779, 82574774, 82505125, 81929003）、广西科技创新重大计划（项目编号GUIKEAA23023035）、广东省“珠江人才计划”创新创业团队引进项目（2023ZT10Y053）、贵州中医药大学人才创新团队[Gui Traditional Chinese Medicine TD He Zi [2023] 002]等的支持。
数据获取
如需获取本研究结论所基于的数据集，可联系相应作者进行合法查询。
作者贡献
罗金芳和杨宇：方法学、资源、正式分析、软件、项目管理和初稿撰写。姚云达和崔张：数据整理、正式分析和验证。刘建新和Chonkit Lio：数据整理和初稿撰写。钱海兵和周华：写作-审稿、编辑和资源提供。
CRediT作者贡献声明
罗金芳：写作-初稿撰写、软件使用、资源提供、方法学设计、正式分析。杨宇：写作-初稿撰写、软件使用、资源提供、方法学设计、正式分析。姚云达：验证、正式分析、数据整理。崔张：验证、正式分析、数据整理。刘建新：写作-初稿撰写、数据整理。Chonkit Lio：写作-初稿撰写、数据整理。钱海兵：写作-审稿与编辑、资源提供。周华：写作-审稿与编辑、资源提供。
