基于整合蛋白质组学与药理学的玄碧方调控ECM-受体相互作用及IL-17信号通路缓解类风湿关节炎研究

《Food Science & Nutrition》:XuanBi Mitigates Rheumatoid Arthritis via Regulation of ECM-Receptor Interactions and IL-17 Signaling: Insights From Integrated Proteomic and Pharmacological Analyses

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月28日 来源:Food Science & Nutrition 5.0

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  植物来源多酚具有广泛抗炎活性,可能对慢性炎症性疾病有益。玄碧方(XuanBi)是一种含可口服吸收多酚类成分的中药复方,用于治疗类风湿关节炎(RA)。该研究考察其可吸收成分及与滑膜炎症性增生相关的潜在机制。研究人员在胶原诱导性关节炎(CIA)大鼠及类风湿关节炎滑

植物来源多酚具有广泛抗炎活性,可能对慢性炎症性疾病有益。玄碧方(XuanBi)是一种含可口服吸收多酚类成分的中药复方,用于治疗类风湿关节炎(RA)。该研究考察其可吸收成分及与滑膜炎症性增生相关的潜在机制。研究人员在胶原诱导性关节炎(CIA)大鼠及类风湿关节炎滑膜成纤维细胞(RASFs)中评价玄碧方。采用高效液相色谱-四极杆-Orbitrap质谱联用(HPLC-Q-Orbitrap-MS)表征汤剂及大鼠血清中的成分。将预测靶点与滑膜差异表达蛋白(DEPs)取交集,随后进行网络药理学、基因本体(GO)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析及实验验证。鉴定出26种可吸收成分,包括儿茶素、槲皮素、黄芩素和汉黄芩素,并确定14个与RA滑膜病理相关的候选蛋白。富集分析涉及细胞外基质(ECM)-受体相互作用、黏着斑及白细胞介素-17(IL-17)信号通路。中、高剂量玄碧方减轻CIA大鼠关节肿胀、滑膜增生和炎症浸润。在RASFs中,玄碧方抑制增殖、迁移和侵袭,并下调纤连蛋白1(FN1)和小窝蛋白1(CAV1),降低SRC、黏着斑激酶(FAK)和FYN磷酸化,减少整合素α2b(ITGA2B)+/整合素β1(ITGB1)+细胞,降低白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、基质金属蛋白酶3(MMP3)和基质金属蛋白酶9(MMP9)。总体而言,玄碧方在实验性RA中发挥抗炎及抗滑膜增生作用,并伴随上述通路相关蛋白改变,支持这些通路可能参与其中,值得进一步机制和临床研究。
类风湿关节炎(RA)滑膜组织炎症性增生是重要病理特征,可触发多种促炎介质产生,加重全身炎症及关节疼痛、肿胀;滑膜蛋白表达差异是RA发病中的重要事件,但其调控过程尚不清楚。玄碧方(XuanBi)临床用于缓解RA关节红、肿、热、痛,既往研究提示其可降低TNF-α、IL-6、IL-17及基质金属蛋白酶,但探索其RA治疗机制的研究仍少,尤其缺乏以滑膜组织和相关细胞类型为基础的研究;网络药理学预测的IL-17等通路仍需动物和细胞模型实验验证。Hao Zhu、Zhenfeng Pan等基于前期相对和绝对定量同位素标记(iTRAQ)滑膜蛋白质组研究获得的154个CIA相关DEPs,整合生物信息学、网络药理学和实验验证,围绕RA滑膜炎症性增生,考察玄碧方可吸收成分及潜在分子作用,为临床前评价提供证据。研究人员在CIA大鼠和RASFs中评价玄碧方,鉴定26种可吸收成分,获得14个与RA滑膜病理相关的候选蛋白,富集到ECM-受体相互作用、黏着斑和IL-17信号通路;中、高剂量减轻关节肿胀、滑膜增生和炎症浸润;在RASFs中抑制增殖、迁移和侵袭,下调FN1、CAV1,降低SRC、FAK、FYN磷酸化,减少ITGA2B+/ITGB1+细胞及IL-1β、IL-6、TNF-α、MMP3、MMP9;经IL-17A刺激后降低p-Act1、p-P38、p-P65。结论为玄碧方在实验性RA中具抗炎和抗滑膜增生作用,伴随上述通路相关蛋白改变,支持这些通路潜在参与,值得进一步机制和临床研究;其意义在于为玄碧方药理特性和治疗潜力提供实验依据,支持经典方剂的循证研究。

关键技术方法概括(不超过250字):该研究采用6–7周龄Sprague–Dawley大鼠36只(18雄18女,体重200±30 g,购自苏州大学实验动物中心);6只为正常对照,30只建立CIA模型后分为CIA模型、玄碧方低/中/高剂量和甲泼尼龙组,每组6只;玄碧方剂量4.65、9.3、18.6 g/kg/d灌胃3周,甲泼尼龙2 mg/kg隔日腹腔注射。关键技术包括HPLC-Q-Orbitrap-MS鉴定汤剂及给药后血清成分;中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)预测靶点并与前期CIA滑膜DEPs交集,行GO/KEGG富集;CIA大鼠形态学、关节炎指数、苏木精-伊红(H&E)染色和免疫组织化学(IHC);分离正常滑膜成纤维细胞(SF)与CIA RASFs,经波形蛋白免疫荧光鉴定后,用5-乙炔基-2′-脱氧尿苷(EdU)染色、Transwell、划痕、流式细胞术(FCM)、蛋白质印迹(WB)和酶联免疫吸附试验(ELISA)验证。

3.1 玄碧方抑制CIA大鼠红肿:通过第28天形态观察和关节炎指数动态评分,模型鼠踝关节肿胀、强直、充血;中、高剂量改善皮肤红和踝肿胀,低剂量无显著差异;甲泼尼龙(MP)阳性对照显著减轻。3.2 玄碧方抑制CIA大鼠滑膜炎症性增生:H&E显示模型滑膜明显增生和炎症细胞浸润;中、高剂量减轻滑膜增殖和浸润,低剂量类似模型,MP作用最明显。3.3 玄碧方可吸收成分鉴定:HPLC-Q-Orbitrap-MS分析汤剂和血清,以高质量精度(<3 ppm)并与TCMSP比对,确认26种可吸收成分,包括5-羟甲基-2-糠醛、(-)-儿茶素、(-)-千金藤啶碱、槲皮素、木犀草素、黄芩素、汉黄芩素等。3.4 玄碧方对CIA滑膜病理变化的潜在靶点和通路:将26种可吸收成分对应的182个预测靶点与前期154个滑膜DEPs交集,获得14个共同靶点;GO提示细胞增殖、炎症反应、分化及ECM/细胞膜、黏附分子结合等;KEGG富集ECM-受体相互作用、黏着斑、IL-17信号通路;构建示意网络关联CAV1-FYN、FN1-ITGA2B/ITGB1-SRC/FAK及IL-17-Act1-P38-P65-MMPs/炎症因子。3.5 玄碧方抑制CIA滑膜FN1、CAV1、MMP3、MMP9表达:IHC显示模型滑膜这些蛋白表达升高,玄碧方随剂量降低,低剂量作用弱,中剂量较明显,高剂量最明显,MP最强。3.6 SFs和RASFs鉴定:波形蛋白免疫荧光显示绝大多数细胞阳性,纯度>90%,确认分离细胞为滑膜成纤维细胞。3.7 玄碧方抑制RASFs增殖:EdU和免疫荧光显示中、高剂量显著降低RASFs增殖率;RGDS或Daidzein降低增殖但弱于玄碧方,二者联合更显著;提示与FN1/CAV1相关通路变化有关。3.8 玄碧方抑制RASFs迁移和侵袭:Transwell迁移/侵袭和划痕实验显示中、高剂量显著抑制迁移、侵袭和伤口闭合;RGDS或Daidzein降低但不及玄碧方,联合更强;提示与FN1和CAV1调控有关。3.9 玄碧方抑制RASFs ITGA2B/ITGB1表达:FCM显示模型组ITGA2B+/ITGB1+比例升高、双阴性降低;中、高剂量降低双阳性细胞,效果类似RGDS;伴随FN1变化,符合FN1相关ECM-受体相互作用通路潜在参与。3.10 玄碧方与RASFs ECM-受体相互作用、黏着斑和IL-17信号相关蛋白及炎症介质变化相关:WB显示中、高剂量降低FN1、p-SRC、p-FAK、CAV1、p-FYN;RGDS或Daidzein分别降低下游靶点活性;IL-17A刺激模型中,中、高剂量降低p-Act1、p-P38、p-P65及MMP3、MMP9、IL-1β、IL-6、TNF-α;支持通路潜在关联但非直接因果。

讨论部分总结:识别实际入血成分较仅依据数据库筛选更具生物学相关性;26种可吸收成分含多酚,槲皮素、黄芩素已有RA相关证据,但血清定性检测不能直接反映绝对生物利用度、暴露水平、半衰期、组织分布或因果药理贡献,且研究未设多酚富集、去除或单体干预组,不能将效应特异归因于多酚。FN1和CAV1分别参与细胞-ECM黏附和胞内信号,FN1可经整合素触发SRC、FAK磷酸化,CAV1可促进FYN磷酸化;玄碧方降低RASFs增殖、迁移、侵袭,并伴随FN1、CAV1及SRC、FAK、FYN磷酸化改变,支持相关通路潜在参与。IL-17信号中Act1、P38、P65参与炎症反应,玄碧方可降低IL-17A刺激后p-Act1、p-P38、p-P65及MMP3、MMP9、IL-1β、IL-6、TNF-α,但未行IL-17通路阻断或救援实验,不能确立直接因果。整合网络药理学、生物信息学和蛋白质组学有助于识别候选蛋白和通路。局限包括CIA模型不能完全复现人RA滑膜病理,需人滑膜组织或患者原代细胞验证;混合性别未行性别分层;主要验证RASFs,未充分研究免疫细胞及成纤维-免疫细胞互作;复方成分复杂,未区分主要活性成分及协同作用;TCMSP预测可能受数据库覆盖和偏倚影响;需进一步因果实验和临床样本验证。研究结论(译):总体而言,玄碧方在实验性RA中发挥抗炎及抗滑膜增生作用,并伴随上述通路相关蛋白改变,支持这些通路可能参与其中,值得进一步开展机制和临床研究。

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