Worenine可能通过调节PBK/SRC相关的TGF-β1/Smad和NF-κB信号通路减轻肺纤维化

《Biomedicine & Pharmacotherapy》:Worenine attenuates pulmonary fibrosis potentially through modulation of PBK/SRC-associated TGF-β1/Smad and NF-κB signaling pathways

【字体: 时间:2026年09月08日 来源:Biomedicine & Pharmacotherapy 7.5

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  目的:采用网络药理学、分子对接和实验验证相结合的综合策略,阐明Worenine在肺纤维化(PF)中的药理学机制。方法:从公共数据库获取Worenine的潜在靶点和PF相关基因,并进行整合以构建相互作用网络。进行蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)、基因本体论(GO

  
目的:采用网络药理学、分子对接和实验验证相结合的综合策略,阐明Worenine在肺纤维化(PF)中的药理学机制。方法:从公共数据库获取Worenine的潜在靶点和PF相关基因,并进行整合以构建相互作用网络。进行蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)、基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,以识别关键靶点和通路。分子对接评估Worenine与核心靶点之间的结合亲和力。在博来霉素诱导的PF小鼠和TGF-β1刺激的A549和MRC-5细胞中验证Worenine的抗纤维化作用及机制。结果:共鉴定出116个重叠靶点。关键靶点包括SRC、IL6、TNF、NFKB1和PIK3CA。富集分析表明,Worenine调节与炎症和细胞应激相关的通路,包括TNF、IL-17和HIF-1信号通路。分子对接显示Worenine与核心靶点如EZH2、PTGS2、PBK、SRC、NFKB1和IL6具有强结合亲和力。在体内,Worenine减轻了肺纤维化,减少了胶原沉积并改善了组织病理学。在体外,Worenine抑制了上皮-间质转化(EMT)和成纤维细胞-肌成纤维细胞转化(FMT),同时抑制了PBK/SRC相关的TGF-β1/Smad、ERK和NF-κB信号通路,并减少IL-6、IL-8和VEGFA的分泌。结论:Worenine可减轻实验性肺纤维化,可能通过调节PBK/SRC相关信号通路以及TGF-β1/Smad、ERK和NF-κB通路发挥作用。这些发现为深入研究Worenine作为PF潜在治疗候选药物提供了依据。
论文解读:Worenine抗肺纤维化作用及机制研究

**研究背景**:肺纤维化(pulmonary fibrosis,PF)是一种慢性、进行性且常致命的肺部疾病,以肺泡上皮细胞损伤、成纤维细胞异常激活和细胞外基质过度沉积为特征,最终导致不可逆的肺功能丧失。目前临床批准用于特发性肺纤维化(IPF)的药物仅有吡非尼酮和尼达尼布,二者虽能延缓疾病进展,但无法逆转,且存在明显副作用。因此,开发更有效、更安全的治疗策略是迫切需求。天然产物因其多靶点特性受到关注,黄连(Coptis chinensis Franch.)中的多种生物碱报道具有抗炎、抗氧化和抗纤维化活性。Worenine是黄连的主要生物碱之一,前期研究显示其可特异性抑制PBK激酶活性,并存在SRC–PBK正反馈环路,但其在PF中的作用和机制尚不清楚。该研究发表在《Biomedicine》杂志上,为阐明Worenine的抗纤维化机制和临床应用潜力提供了新证据。

**研究内容与意义**:研究人员整合网络药理学、分子对接和实验验证,系统研究了Worenine对PF的干预作用。结果表明,Worenine在博来霉素诱导的PF小鼠模型中显著减轻纤维化,并在细胞模型中抑制EMT和FMT,其机制与调节PBK/SRC相关的TGF-β1/Smad、ERK和NF-κB信号通路密切相关。这些发现为Worenine作为PF的候选治疗药物提供了实验依据,也为多靶点抗纤维化策略提供了新视角。

**关键技术方法**:首先通过公共数据库(SwissTargetPrediction、TargetNet、BATMAN-TCM、SuperPred等)预测Worenine靶点,从GeneCards、CTD、OMIM、DrugBank获取PF相关靶点,取交集得到116个共同靶点。利用STRING构建PPI网络,Cytoscape进行拓扑分析,识别核心靶点;通过R软件进行GO和KEGG富集分析;使用AutoDock进行分子对接评估结合亲和力。实验方面,采用C57BL/6J小鼠(Vital River,北京)气管滴注博来霉素(3 mg/kg)建立PF模型,Worenine给药(5 mg/kg/day)21天;细胞实验使用A549和MRC-5细胞(均购自ATCC),以TGF-β1(5 ng/mL)诱导EMT/FMT模型,通过Western blot、ELISA、CCK-8、划痕实验等检测相关指标。

**研究结果**:

**3.1 靶点鉴定与网络分析**:通过多数据库整合和PPI网络分析,鉴定出Worenine与PF的116个共同靶点,其中核心靶点包括SRC、IL6、TNF、NFKB1、PIK3CA等,提示Worenine通过多靶点、多通路发挥治疗作用。

**3.2 GO和KEGG富集分析**:GO分析显示靶点主要富集于凋亡调控、细胞增殖、蛋白磷酸化等生物过程;KEGG富集分析显示靶点主要富集于TNF、IL-17、HIF-1等炎症和细胞应激相关通路,且这些通路汇聚于NF-κB核心炎症级联,表明炎症调节是其重要作用环节。

**3.3 分子对接分析**:Worenine与EZH2、PTGS2、NFKB1、IL6等核心靶点结合能均低于-7.0 kcal/mol,其中与EZH2和PTGS2结合最强(-11.40和-11.15 kcal/mol),并与PBK和SRC稳定结合,验证了网络药理学预测的多靶点相互作用特征。

**3.4 Worenine显著减轻BLM诱导的体内肺纤维化**:在博来霉素诱导的PF小鼠中,Worenine(5 mg/kg/day)显著提高生存率,micro-CT显示肺内高密度区减少,组织学(H&E和Masson染色)显示肺泡结构损伤和胶原沉积减轻,Szapiel和Ashcroft评分及羟脯氨酸含量降低,Western blot证实胶原I和波形蛋白表达下调,证明Worenine具有体内抗纤维化活性。

**3.5 Worenine抑制PF中的EMT,可能与PBK和TGF-β1/Smad及NF-κB信号通路相关**:在TGF-β1诱导的A549细胞中,Worenine(≤50 μM)无显著细胞毒性,可抑制EMT过程(上调E-cadherin,下调胶原I、vimentin、α-SMA),并减少Smad2/3磷酸化和NF-κB p65表达,同时抑制细胞迁移,降低IL-6、IL-8、VEGFA分泌。PBK抑制剂OTS964同样抑制EMT,且Worenine与阳性药吡非尼酮效果相当,提示PBK参与该过程。

**3.6 Worenine抑制PF中的FMT,可能涉及PBK/SRC、TGF-β1/Smad和NF-κB信号通路**:在MRC-5成纤维细胞中,Worenine(≤100 μM)剂量依赖性地抑制FMT,减少α-SMA、胶原I和vimentin表达,同时抑制ERK1/2磷酸化及SRC激活,并降低Smad2/3和NF-κB磷酸化。SRC抑制剂eCF506可抑制TGF-β1诱导的FMT,且明显降低PBK磷酸化,表明SRC与PBK信号存在功能联系。

**讨论总结与结论**:讨论部分指出Worenine的抗纤维化作用涉及多通路,与现有药物吡非尼酮(抑制TGF-β相关信号和胶原合成)和尼达尼布(抑制PDGFR、FGFR、VEGFR)的机制部分重叠但也有不同,提示其可作为一种补充性的多靶点治疗策略。研究局限性包括:缺乏系统药代动力学和组织分布数据,仅使用单一博来霉素模型,未进行PBK特异性敲减/敲除或过表达研究,PBK–SRC因果关系仍需遗传学验证。未来可借助植物来源细胞外囊泡样纳米颗粒(P-ELN)递送Worenine以提高生物利用度和靶向性。结论:Worenine通过抑制EMT、FMT和炎症反应,至少部分通过调节PBK/SRC相关信号及抑制TGF-β1/Smad和NF-κB通路,发挥抗肺纤维化作用,支持其作为天然产物来源候选药物的进一步开发。
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