关于中药复方“十香膏”通过调控巨噬细胞极化中的MAPK通路促进糖尿病伤口愈合机制的研究

《Burns》:Study on the Mechanism of Traditional Chinese Medicine Compound Shixiang Plaster Improving Diabetic Wound Healing through MAPK Regulation of Macrophage Polarization

【字体: 时间:2026年02月28日 来源:Burns 2.9

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  糖尿病足溃疡愈合受慢性炎症和巨噬细胞M1/M2极化失衡影响。本研究通过STZ诱导糖尿病小鼠模型,验证中药贴剂Shixiang Plaster(SXP)通过抑制MAPK8(JNK)、p38及ERK磷酸化,调节M1(F4/80?CD86?)向M2(F4/80?CD206?)极化,降低IL-6、TNF-α,升高IL-10,代谢组学揭示其黄酮成分(如kaempferol、daidzein)通过调控氧化还原平衡间接影响MAPK通路。该研究首次阐明SXP通过"成分-MAPK-巨噬细胞"多靶点机制促进糖尿病足愈合,为传统医学现代化提供理论支撑。

  
吴胜光|刘鹏|王玲丽|张凯伟|费吉
中国贵州省贵阳市贵州中医药大学骨科与创伤学学院,邮编550002

摘要

糖尿病足溃疡(DFU)的愈合障碍与慢性炎症以及巨噬细胞M1/M2极化的失衡密切相关。本研究旨在阐明中药复方十香膏(Shixiang Plaster, SXP)通过调节MAPK信号通路和调控巨噬细胞极化来促进糖尿病伤口愈合的机制。在链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病小鼠中建立了全层皮肤缺损模型,并将其分为对照组、模型组、SXP组和基本成纤维细胞生长因子(BFGF)组。进行了组织学、免疫荧光、qRT-PCR、Western Blot和代谢组学分析。结果表明,SXP显著加速了伤口愈合(P < 0.05),促进了上皮再生和胶原沉积,并减少了炎症浸润。其机制在于有效抑制M1型巨噬细胞(F4/80?CD86?)的浸润并促进M2型(F4/80?CD206?)的极化,同时降低了血清中的促炎因子(IL-6、TNF-α)水平并提高了抗炎因子(IL-10)水平。在分子水平上,SXP在转录和蛋白质水平上显著抑制了MAPK8(JNK)、p38和p44/42(ERK)的表达,并降低了它们的磷酸化活性(p-p38、p-p44/42)。代谢组学分析表明,SXP中的黄酮类成分(山柰酚、染料木素)可能通过调节氧化还原平衡间接影响MAPK通路。本研究揭示了SXP通过抑制MAPK信号轴和改变巨噬细胞极化来改善糖尿病伤口愈合的作用机制。代谢组学分析发现伤口组织中黄酮类成分的水平发生了变化,表明它们可能通过“成分-MAPK-巨噬细胞”级联反应参与了观察到的效果。这种多靶点作用方式为DFU的治疗提供了新的视角。

引言

糖尿病及其并发症对全球公共卫生构成了严重威胁。其中,糖尿病足溃疡作为糖尿病最严重的血管并发症之一,其特征是慢性炎症、血管生成受损、神经病变和免疫功能障碍,导致伤口愈合显著延迟和截肢风险增加[1]、[2]、[3]。尽管现代医学在血糖控制、抗感染治疗和伤口清创方面取得了一定进展,但糖尿病伤口愈合的分子机制仍不完全清楚,有效的临床治疗策略仍然缺乏[4]、[5]。近年来,天然药物和中药(TCM)因其多靶点调节作用和低毒性而逐渐成为糖尿病并发症研究的焦点[6]。巨噬细胞极化是伤口愈合的核心调节过程。M1型巨噬细胞主导炎症反应,而M2型巨噬细胞促进组织修复和再生[7]、[8]。在糖尿病微环境中,高血糖引起的氧化应激和炎症因子失衡会导致巨噬细胞持续向M1表型极化,加剧炎症并抑制血管生成,从而阻碍愈合过程[9]。丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路,特别是p38 MAPK和JNK/c-Jun通路,在调节巨噬细胞极化中起关键作用。研究表明,MAPK通路的异常激活与慢性炎症疾病密切相关,但其在糖尿病伤口愈合中的具体机制仍有待进一步探索[10]、[11]。中药复方以其多靶点和整体调节特性,在促进组织修复方面显示出独特潜力[12]。先前的研究发现,十香膏(Shixiang Plaster, SXP)可以通过抑制晚期糖基化终产物(AGEs)及其受体(RAGE)的表达,并增强内皮一氧化氮合酶(eNOS)的活性来促进糖尿病溃疡伤口的修复[13]。进一步的研究表明,SXP可以下调血管细胞黏附分子1(VCAM-1)和核因子κB p65(NF-κB p65)的表达,抑制炎症反应,同时上调血管内皮生长因子(VEGF)和纤维连接蛋白(FN)的表达,从而促进血管生成[14]。然而,SXP通过MAPK信号通路调节巨噬细胞极化从而影响糖尿病伤口愈合的具体机制尚不清楚。本研究使用STZ诱导的糖尿病小鼠伤口模型系统评估了SXP对MAPK通路活性、巨噬细胞极化表型和伤口愈合效率的影响。通过组织病理学分析、免疫荧光双染色、qRT-PCR和Western Blot技术,揭示了SXP抑制MAPK通路激活、促进M1型巨噬细胞向M2型极化、抑制炎症因子释放以及调节血管生成相关因子表达的分子机制。本研究首次系统地阐明了SXP通过靶向MAPK通路调节巨噬细胞M1/M2极化来改善糖尿病伤口愈合的分子机制,为中药复方调节糖尿病伤口愈合的多靶点作用提供了理论基础,并为SXP的临床应用和机制解释提供了科学支持。最终,通过阐明这一多靶点机制,本研究旨在弥合中医理论与现代精准医学之间的差距,为SXP或其衍生物作为糖尿病足溃疡的新型机制性治疗策略的开发铺平道路。

药物制备

SXP由六种草药成分组成(每种成分150克):乳香(Boswellia carteri)没药(Commiphora myrrha)红赤铁矿(Halloysitum rubrum)栀子(Gardenia jasminoides)煅龙骨(Os Draconis Usta)合成冰片(Borneolum Syntheticum)。制备过程中,首先将草药干燥并粉碎成细粉,然后在锅中加热2升芝麻油至冒烟,再缓慢加入500克炉甘石(Calamine)。

体外验证SXP通过抑制JNK信号通路重编程巨噬细胞极化

为了直接研究SXP是否通过丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路,特别是c-Jun N末端激酶(JNK)轴来调节巨噬细胞极化,我们使用在模拟糖尿病炎症微环境(高葡萄糖加脂多糖,LPS)中培养的RAW264.7细胞进行了功能丧失实验。首先,Cell Counting Kit-8(CCK-8)检测显示,5%(v/v)SXP提取物的处理并未显著影响细胞的存活率
讨论
糖尿病伤口愈合障碍的核心问题是巨噬细胞持续向促炎性M1表型极化,导致炎症微环境失调。本研究首次提供了证据,证明SXP通过同时靶向MAPK信号通路的三个不同层面(转录调控、蛋白质
原创性和作者署名
署名作者保证并声明:a) 该手稿是原创的,之前未发表过,也未在其他地方接受发表审查;b) 所有作者都对研究的构思、设计、执行或解释做出了重要贡献;c) 所有作者均已审阅并批准了手稿的最终版本,并同意将其提交给《Biochimie》杂志;d) 手稿不包含任何诽谤或非法内容
资助
本研究得到了(1)贵州省科学技术厅(贵州省基础研究项目ZK [2025] 通用计划131)和(2)贵州省中医药管理局(编号QZYY-2023-013)的支持。
伦理声明
所有动物实验均获得了贵州中医药大学第一附属医院机构动物护理和使用委员会(IACUC)的批准,并严格遵循NIH实验室动物护理和使用指南进行。已尽一切努力最小化动物的痛苦。
CRediT作者贡献声明
吴胜光:概念构思、方法学设计、数据分析、资金获取、初稿撰写、审稿与编辑、数据管理、监督、可视化。刘鹏:方法学设计、数据分析、初稿撰写、审稿与编辑、监督。王玲丽:方法学设计、数据分析、审稿与编辑。张凯伟:方法学设计、实验研究、验证。费吉:资金获取、监督、可视化。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究工作。
致谢
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