陈年大蒜提取物抑制急性呼吸窘迫综合征中巨噬细胞介导的炎症

《Food & Function》：Aged garlic extract suppressed macrophage-mediated inflammation in acute respiratory distress syndrome

　　

背景：急性呼吸窘迫综合征（Acute Respiratory Distress Syndrome，ARDS）是一种以剧烈肺部炎症为特征的严重肺疾病。尽管皮质类固醇是主要的抗炎治疗手段，但感染易感性增加仍是显著的临床顾虑。陈年大蒜提取物（Aged Garlic Extract，AGE）是一种具有抗炎和抗氧化特性及高安全性的天然制剂。研究人员探讨了AGE联合低剂量类固醇作为治疗手段的协同效应。方法：用脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS）和干扰素-γ（Interferon-γ，IFN-γ）刺激THP-1细胞诱导分化获得M1型巨噬细胞，评估AGE和/或低剂量地塞米松（Dexamethasone，DEX）对炎性细胞因子释放及相关信号通路的影响，采用免疫印迹法检测核因子-κB（Nuclear Factor-κB，NF-κB）通路活化情况。通过气管内滴注LPS建立ARDS小鼠模型，监测体重、支气管肺泡灌洗液（Bronchoalveolar Lavage Fluid，BALF）炎性细胞计数及肺组织学损伤评分评估AGE疗效。结果：AGE显著抑制白细胞介素（Interleukin，IL）-6、单核细胞趋化蛋白-1（Monocyte Chemoattractant Protein-1，MCP-1）等细胞因子分泌，并抑制NF-κB磷酸化。AGE与DEX联用较单药更广泛地增强对炎性介质的抑制，进一步抑制NF-κB表达。在ARDS模型中，AGE联合DEX显著抑制LPS诱导的体重下降、BALF炎性细胞浸润及肺损伤。结论：AGE与低剂量DEX联用可有效抑制ARDS中过度的肺部炎症，提示这是一种可增强抗炎功能同时减少大剂量激素单药相关不良反应的新治疗策略。

论文解读：陈年大蒜提取物抑制急性呼吸窘迫综合征中巨噬细胞介导的炎症

该研究针对急性呼吸窘迫综合征（Acute Respiratory Distress Syndrome，ARDS）高病死率及现有皮质类固醇治疗易致感染副作用的临床困境，探讨天然制剂陈年大蒜提取物（Aged Garlic Extract，AGE）的抗炎作用及其与低剂量地塞米松（Dexamethasone，DEX）联用的协同疗效。研究人员假设AGE可通过调控NF-κB信号抑制M1型巨噬细胞活化并减少促炎因子释放，且可与低剂量DEX产生协同抗炎效应，从而减少激素用量及相关不良反应。研究通过体外细胞实验与体内小鼠ARDS模型验证上述假设，结果表明AGE单用可抑制M1巨噬细胞极化与炎性因子释放，联合低剂量DEX可协同抑制NF-κB通路活化、减轻肺部炎症细胞浸润和组织损伤，为ARDS辅助治疗提供了新思路。本文发表于《Food & Function》（RSC Publishing）。

主要关键技术方法

研究人员采用人单核细胞白血病THP-1细胞经佛波醇肉豆蔻酸乙酸酯（Phorbol 12-Myristate 13-Acetate，PMA）诱导分化为静息M0巨噬细胞，再以LPS＋IFN-γ刺激极化为M1巨噬细胞；设置AGE单用及AGE与低剂量DEX（1 ng/mL）联用处理组。通过MTT法检测细胞毒性；流式细胞术检测M1标志物CD80表达；实时荧光定量PCR（quantitative Real-Time PCR，qRT-PCR）及酶联免疫吸附测定（Enzyme-Linked Immunosorbent Assay，ELISA）检测炎性因子mRNA及蛋白水平；蛋白质免疫印迹法（Western Blot）检测NF-κB p65磷酸化及IκBα降解。体内实验选用8–10周龄雄性C57BL/6J小鼠，气管内滴注LPS（20 mg/kg）建立ARDS模型，提前2天至实验结束经口给予AGE（2 g/kg）或蒸馏水，腹腔注射低剂量DEX（1 mg/kg）或PBS，监测体重变化，处死小鼠后收集支气管肺泡灌洗液（Bronchoalveolar Lavage Fluid，BALF）进行细胞分类计数，肺组织行苏木精–伊红（Hematoxylin and Eosin，HE）染色及组织学评分。

研究结果

AGE and DEX reduce the expression of MCP-1 in M1 macrophages

研究人员通过剂量筛选确定DEX 1 ng/mL为亚有效浓度，AGE 2.5 mg/mL可显著抑制MCP-1 mRNA表达（p＝0.0275）且无细胞毒性，故以此浓度进行后续实验。

Morphological change of macrophage cells after DEX and AGE treatment

光学显微镜下可见LPS＋IFN-γ诱导的M1巨噬细胞伸出伪足、形态不规则；AGE或DEX单药处理未完全抑制此形态改变，而AGE＋DEX联用明显抑制伪足形成，细胞恢复近M0形态。

AGE enhances the effects of DEX on the reduction of cellular CD80 expression in M1 macrophages

流式细胞术显示AGE单用显著降低CD80阳性细胞比例（p＝0.0045）及平均荧光强度（Mean Fluorescence Intensity，MFI，p＝0.0005）；AGE＋DEX联用进一步降低CD80阳性比例与MFI（均p＜0.0001），表明AGE增强DEX对M1表型的抑制。

AGE synergistically enhances the effect of DEX on the suppression of inflammatory cytokine release

qRT-PCR与ELISA结果显示，AGE单用显著下调IL-6、IL-1β、MCP-1 mRNA及蛋白水平；AGE＋DEX联用较单药更显著抑制IL-6、IL-8、IL-1β、TNF-α（Tumor Necrosis Factor-α）、MCP-1的mRNA及蛋白分泌（IL-6、TNF-α、MCP-1蛋白p＜0.0001；IL-8 p＝0.0006；IL-1β p＝0.0074），且上调M2标志物CD163、CD206及抗炎因子TGF-β（Transforming Growth Factor-β）、IL-10 mRNA，提示联用具协同抗炎及促修复表型极化作用。

Combination of AGE and DEX suppressed NF-κB signaling

Western Blot显示LPS刺激后磷酸化NF-κB p65（p-NF-κB p65 Ser⁵³⁶）于45分钟达峰，IκBα于30分钟降解最明显。AGE或DEX单用降低p-NF-κB/t-NF-κB比值、减少IκBα降解；AGE＋DEX联用进一步抑制NF-κB磷酸化（p＝0.0007）并维持IκBα水平（p＝0.0293 vs 对照组），证实联用有效阻断NF-κB信号活化。

AGE and DEX attenuated LPS-induced lung injury in the ARDS model mice

小鼠实验中，LPS致体重下降、BALF炎性细胞增多及肺组织损伤评分升高。AGE或DEX单用部分改善，AGE＋DEX联用显著恢复第4天体重（p＜0.0001 vs 模型组，p＝0.0002 vs AGE单用），降低肺损伤评分（p＝0.0017），减少BALF中总细胞、中性粒细胞及巨噬细胞数目（分别p＝0.0038、0.0095、0.0453），表明体内协同肺保护作用。

讨论与结论翻译

研究人员首次证明AGE与低剂量DEX联用可协同抑制单纯激素无法充分控制的ARDS过度炎症，通过抑制M1巨噬细胞CD80表达、抑制NF-κB通路及促进M2样表型极化实现双重机制抗炎与促修复。既往研究报道AGE中S-烯丙基半胱氨酸（S-Allylcysteine，SAC）可抑制IκBα激酶及MAPK途径阻断NF-κB活化，本研究进一步提示AGE可能上调IκBα表达。联合疗法具"激素节约"潜力，可减少大剂量DEX相关感染与代谢副作用。研究局限性包括LPS诱导小鼠模型未能完全模拟人ARDS异质性、体外AGE浓度高于典型人血浆水平、具体活性成分协同机制待在更高级模型中阐明。

结论：本研究表明在ARDS治疗中添加AGE可最大化低剂量激素抗炎效应，提出通过联用天然制剂规避大剂量激素不良反应的新辅助策略；尽管ARDS中激素最佳地位仍有争议，该结果提示一种潜在互补治疗方案，尚需进一步验证以推动临床应用。