《Journal of Ethnopharmacology》:Platycodon Decoction alleviates chronic obstructive pulmonary disease associated inflammation with potential dual-layer regulation of PI3K/AKT/NLRP3 signaling and ADGRE5-mediated intercellular interactions
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•桔梗汤(Platycodon Decoction)可减轻慢阻肺(COPD)的气道炎症和黏液过度分泌。•桔梗汤(PD)通过PI3K/AKT/NLRP3信号轴抑制COPD炎症。•PD可能通过调节ADGRE5介导的上皮细胞-巨噬细胞相互作用发挥效应。引言慢性阻塞性肺疾病(COPD
• 桔梗汤(Platycodon Decoction)可减轻慢阻肺(COPD)的气道炎症和黏液过度分泌。
• 桔梗汤(PD)通过PI3K/AKT/NLRP3信号轴抑制COPD炎症。
• PD可能通过调节ADGRE5介导的上皮细胞-巨噬细胞相互作用发挥效应。
引言 慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种慢性呼吸系统疾病,其特征为持续性气流受限并伴有进行性炎症(Stolz等,2022)。COPD的高患病率和死亡率使其成为全球第四大死因,并给全球医疗负担带来重大影响(Chen等,2023)。COPD患者通常表现为呼吸困难、慢性咳嗽、运动耐量下降和胸闷等症状,这些症状与气道微环境的病理改变密切相关(Christenson等,2022;Flynn和Brightling,2023)。目前,使用长效支气管扩张剂和吸入性糖皮质激素的治疗可部分缓解症状并降低急性加重频率。然而,这些治疗无法从根本上阻止疾病进展或抑制核心的慢性炎症过程,并且长期使用常伴随不良反应(Cazzola等,2019;Walkon等,2025)。因此,寻找能针对关键病理过程、更安全有效的干预措施,已成为COPD研究的重要方向。
COPD的进展与慢性气道炎症的严重程度密切相关,这也是其主要病理特征之一(Brightling和Greening,2019;Kahnert等,2023)。有害的颗粒物和气体可导致肺内免疫细胞和结构细胞异常激活,从而促进促炎介质的过量释放以及活性氧(ROS)的蓄积(Li和Liu,2024)。持续的氧化应激和炎症会加速上皮细胞衰老并促进气道重塑(Devulder,2024;Raby等,2023)。气道重塑使纤毛细胞和杯状细胞数量增加、黏液产生增多,从而损害正常的黏液纤毛清除功能(Carlier等,2021)。这反过来进一步加重肺内炎症微环境,最终导致不可逆的气流受限。多项研究报告了白细胞介素-1β(IL-1β)作为COPD生物标志物的潜在价值(Brightling等,2025;Singh等,2018)。病原体相关分子模式(PAMPs)的识别可触发上皮细胞释放IL-1β及其他炎症介质(Brightling和Greening,2019)。已有研究报道,COPD患者痰液中的IL-1β水平可预测与细菌感染相关的急性加重(Budroni等,2024)。因此,在炎症通路中识别关键分子靶点仍是COPD治疗的主要关注点。
细胞间通讯在慢性炎症的发生和持续过程中发挥关键作用(Qin等,2026)。上皮细胞应激反应以及巨噬细胞状态的改变共同导致COPD患者肺内细胞微环境的失调(Sauler等,2022)。除可溶性炎症介质外,细胞表面黏附受体也是研究细胞相互作用的候选分子。ADGRE5(又称CD97)是一种在免疫细胞和上皮细胞中均表达的黏附型G蛋白偶联受体(Aust等,2026)。其胞外区可与多个结合伙伴相互作用,包括CD55、硫酸软骨素B/硫酸皮肤素、整合素α5β1以及CD90(Thy-1),从而将CD97与细胞黏附以及炎症条件下白细胞迁移和免疫反应的调控联系起来(Hamann等,1996;Stacey等,2003;Tseng等,2023;Wandel等,2012)。研究表明,CD97对实验性过敏性气道炎症具有保护作用,这种保护作用主要归因于白细胞(Aust等,2026)。一项涵盖包括COPD在内的多种肺部疾病的单细胞研究将ADGRE5–CD55鉴定为上皮细胞与淋巴细胞亚群之间的推断相互作用对之一(Liu等,2025)。在人类肺移植相关的闭塞性细支气管炎综合征中,观察到ADGRE5表达的肺泡及单核细胞来源的巨噬细胞与CD55表达的上皮细胞之间具有更强的推断相互作用(Mellors等,2025)。综合这些分子、定位和肺部疾病研究结果,为研究ADGRE5作为参与肺细胞间通讯的候选受体提供了生物学依据。然而,其在COPD上皮-巨噬细胞相互作用中的具体作用仍不完全清楚。
在COPD治疗方面,传统中医药(TCM)因其多成分、多靶点的作用方式以及调节免疫炎症微环境且不良反应相对有限的特点而受到越来越多的关注(Bao等,2026)。中医药的安全性和疗效在补充与替代医学领域获得了广泛认可(Yan等,2025)。桔梗汤(Platycodon Decoction,PD)是一个经典的两种草药组成的传统中药复方,由
桔梗 (
Platycodon grandiflorus (Jacq.) A.DC.)与
甘草 (
Glycyrrhiza uralensis Fisch. ex DC.)按1:2的比例组成。这两个植物名称均已在世界植物在线(World Flora Online, WFO;
https://www.worldfloraonline.org/ ;访问时间:2026年8月30日)中核实为接受名称。根据《中华人民共和国药典》(2020年版)以及既有的民族药理学记录,该方剂数百年以来一直被临床用于治疗以慢性咳嗽、大量咯痰、气喘和胸部不适为特征的呼吸系统疾病(中国药典委员会,2020;Zhang等,2015)。这些传统适应症,特别是慢性咳嗽和大量咯痰,与COPD的主要临床表现存在重叠,因此为研究PD在COPD中的应用提供了民族药理学依据(Shan等,2015a;Zhang等,2015)。PD治疗COPD的疗效及其作用机制,特别是在炎症相关的氧化应激和细胞间通讯方面,仍不完全清楚。为弥补这些空白,本研究结合网络药理学、单细胞分析以及体内外COPD模型的实验验证,探讨PD发挥作用的相关机制。研究结果有望为开发COPD多靶点治疗方法提供机制依据。
章节摘要 材料 桔梗汤(PD)由两种草药制成:
桔梗 (
Platycodon grandiflorus (Jacq.) A.DC.,编号2312170242)与
甘草 (
Glycyrrhiza uralensis Fisch. ex DC.,编号2312040172),由福桥制药(中国亳州)提供。其植物名称已通过世界植物在线(WFO;
https://www.worldfloraonline.org/ ;访问时间:2026年8月30日)核实。两味药物按1:2比例混合,于600 mL水中浸泡1小时。将混合物煎煮至约200 mL
桔梗汤(PD)化学成分分析 采用LC–MS/MS方法对桔梗汤(PD)粉末中的化学成分进行剖析。图1A和1B分别展示了正离子和负离子模式下记录的总离子色谱图。将所检测到的信号与CNKI、PubChem和PubMed数据库中提供的信息进行交叉比对后,为PD指定了50种化合物(表S1)。这些化合物被分为八个主要类别,包括黄酮类、生物碱、萜类和酚类等。
讨论 COPD涉及持续性的炎症以及肺微环境中相互作用的改变。近期关于植物提取物及其成分的研究考察了炎症信号传导、外泌体miRNA谱以及实验性COPD中的巨噬细胞-上皮细胞相互作用(Duan等,2025;Jia等,2026;Zhai等,2023)。采用一种综合网络药理学、分子动力学模拟、单细胞转录组学以及动物和细胞实验的整合方法,我们
CRediT作者贡献声明 Yiider Tseng: 撰写 – 审阅与编辑,资金获取。Meng Yu: 撰写 – 审阅与编辑,监督,方法论,调查,形式分析,概念化。Hao Luan: 撰写 – 初稿,可视化,验证,形式分析,数据整理,概念化。Haotian Ji: 可视化,方法论,数据整理。Tianhua Wang: 撰写 – 审阅与编辑,监督,项目管理,调查,概念化
伦理声明 本研究按照ARRIVE(动物研究:体内实验报告)指南进行。本研究已获得山东中医药大学实验动物伦理与福利委员会的批准。
利益冲突声明 作者声明不存在任何可能被认为会影响本研究报告工作的、已知的竞争性财务利益或个人关系。
资助 本工作得到山东省泰山学者基金会 (tstp20221125)的支持。
利益冲突声明 ? 作者声明不存在任何可能被认为会影响本文所报告工作的、已知的竞争性财务利益或个人关系。
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