《Frontiers in Immunology》：Jianpi Biyan formula ameliorates spleen-deficiency-type allergic rhinitis and modulates the gut–nose axis: Integrated evidence from gut microbiota, SCFA metabolism, and TLR4/NF-κB signaling
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健脾鼻咽方（JPBY）是一种源自清代经典方剂“桔梗元参汤”的现代中药复方，主要用于以脾虚为核心病机的变应性鼻炎（AR）的治疗，临床疗效确切，但其现代生物学机制尚不明确。本研究探讨了JPBY对脾虚型AR的作用，重点关注肠道菌群、短链脂肪酸（SCFA）代谢、黏膜屏
健脾鼻咽方（JPBY）是一种源自清代经典方剂“桔梗元参汤”的现代中药复方，主要用于以脾虚为核心病机的变应性鼻炎（AR）的治疗，临床疗效确切，但其现代生物学机制尚不明确。本研究探讨了JPBY对脾虚型AR的作用，重点关注肠道菌群、短链脂肪酸（SCFA）代谢、黏膜屏障完整性及TLR4/NF-κB相关炎症反应。研究人员建立脾虚型AR大鼠模型，评估JPBY对鼻部症状、脾虚相关表现、胃肠功能及肠道和鼻黏膜完整性的影响。整合肠道菌群谱分析、SCFA代谢组学及转录组学分析，以表征JPBY相关的肠道和鼻腔炎症及代谢谱变化。采用UHPLC-MS/MS鉴定JPBY的血中吸收成分，并进一步运用网络药理学、分子对接、免疫荧光、Western blotting及ELISA研究潜在分子靶点和信号通路。JPBY显著缓解脾虚型AR大鼠的鼻部症状和脾虚相关表现，改善胃肠消化功能，增强肠道和鼻黏膜屏障完整性。JPBY还显著改变肠道菌群组成和SCFA代谢。整合多组学分析确定了肠道菌群改变、SCFA代谢、黏膜屏障功能与炎症信号之间的关联。尤其TLR4/NF-κB信号被确定为与肠道和鼻腔组织炎症变化相关的潜在分子通路。与上述发现一致，JPBY在结肠和鼻腔组织中均抑制TLR4/NF-κB相关信号，并调节Th1/Th2/Treg/Th17相关细胞因子水平。综上所述，这些结果表明JPBY可改善脾虚型AR，同时重塑肠道菌群和SCFA代谢、改善肠道和鼻黏膜屏障功能，并减轻TLR4/NF-κB相关炎症。在肠道和鼻腔区室观察到的协调变化提示肠鼻轴相关机制可能参与JPBY的作用，但仍需建立直接因果关系。
论文解读：健脾鼻咽方调控肠鼻轴改善脾虚型变应性鼻炎的整合机制研究
一、研究背景与问题提出
变应性鼻炎（allergic rhinitis, AR）是一种由免疫球蛋白E（IgE）介导的鼻腔黏膜慢性非感染性炎症疾病，全球患病率约为5%至50%，并呈持续上升趋势，给患者生活质量和社会经济造成显著负担。AR发病机制复杂，除经典的IgE介导的Ⅰ型超敏反应外，还涉及Th1/Th2免疫失衡、Treg/Th17轴失调、鼻黏膜上皮屏障功能障碍及鼻腔菌群改变等多重因素。近年来，肠道菌群与呼吸道疾病的关联日益受到关注，“肠-呼吸道轴”概念的提出为理解AR发病机制提供了新视角。在中医理论中，脾虚被认为是AR的重要核心病机之一，脾虚型AR患者除典型鼻部症状外，常伴有乏力、纳差、腹胀、便溏等全身症状。中医“肺与大肠相表里”“脾主运化”理论结合微生态研究进展，促进了“肠-鼻轴”概念的提出。已有证据表明，AR患者及动物模型存在肠道菌群组成和功能改变，肠道菌群失调可损害肠道屏障完整性和免疫耐受，促进Th2优势免疫应答，扰乱Th1/Th2和Treg/Th17免疫平衡，从而加重IgE介导的2型炎症反应。肠道菌群代谢产物短链脂肪酸（short-chain fatty acids, SCFAs）对维持肠道屏障稳态、促进Treg细胞分化及限制过度炎症激活具有重要作用。临床资料显示健脾鼻咽方（Jianpi Biyan formula, JPBY）对脾虚型AR具有良好的临床疗效，但现代生物学机制尚不清楚。本研究基于“脾虚-肠道菌群失调-代谢紊乱-免疫失衡-鼻黏膜炎症”的病机关联假说，探讨JPBY是否通过调控肠鼻轴相关机制发挥治疗作用，从而为中医药治疗脾虚型AR提供实验依据。
二、研究设计与主要技术方法
本研究采用卵清蛋白（ovalbumin, OVA）致敏结合苦寒泻下法和饮食失节法建立脾虚型AR大鼠模型。研究使用SPF级雄性Sprague-Dawley大鼠，共设7组，每组6只，包括空白对照组（CON）、模型组（MOD）、JPBY低剂量组（JPBY-L，9.06 g/kg）、JPBY高剂量组（JPBY-H，27.18 g/kg）、氯雷他定组（LOR，1 mg/kg），另有JPBY含药血清组（JPBYDS）和对照血清组用于含药血清制备。主要技术方法包括：采用16S rRNA基因扩增子测序分析肠道菌群组成；运用气相色谱-串联质谱（GC-MS/MS）进行SCFAs靶向代谢组学分析；对鼻黏膜组织进行转录组测序揭示差异表达基因；采用超高效液相色谱-串联质谱（UHPLC-MS/MS）鉴定JPBY血中吸收成分；整合网络药理学、分子对接、免疫荧光、Western blotting和酶联免疫吸附测定（ELISA）进行分子靶点和信号通路验证。
三、主要研究结果
（一）JPBY改善脾虚型AR大鼠临床症状和脾虚表型
模型组大鼠体重显著低于空白对照组，血清胃泌素、胃动素水平显著降低，小肠组织胰脂肪酶、胰蛋白酶水平显著降低，表明脾虚型AR大鼠存在胃肠激素分泌异常和消化功能障碍。JPBY干预后，高剂量组大鼠体重显著回升，鼻部症状评分和脾虚症状评分均显著降低，血清OVA特异性IgE（OVA-sIgE）水平显著下降，胃肠激素和消化酶水平显著恢复，提示JPBY可有效改善脾虚型AR大鼠的临床表型和胃肠消化功能。
（二）JPBY减轻鼻黏膜及结肠组织病理损伤并恢复黏膜屏障完整性
苏木精-伊红（H&E）染色显示，模型组鼻黏膜出现鼻甲肿胀、黏膜结构紊乱、纤毛排列不齐和大量炎性细胞浸润，结肠组织出现广泛炎性细胞浸润及隐窝结构破坏。JPBY治疗后上述病理改变得到不同程度缓解。免疫组化结果显示，模型组鼻黏膜和结肠组织中紧密连接蛋白ZO-1和occludin表达显著降低，JPBY呈剂量依赖性上调两种蛋白的表达，提示JPBY有助于保护鼻黏膜和肠道黏膜屏障的完整性。
（三）JPBY调节脾虚型AR大鼠肠道菌群组成及SCFAs水平
16S rRNA测序结果显示，模型组肠道菌群Chao1指数显著降低，菌群多样性下降，JPBY治疗可部分恢复菌群多样性。在门和种水平上，JPBY-H组优势菌群组成和相对丰度与模型组存在显著差异。LEfSe分析显示，与模型组相比，JPBY-H治疗显著增加Ligilactobacillus、Lachnospiraceae和Bacteroidales的相对丰度，降低Christensenellaceae和Escherichia的相对丰度。靶向SCFAs代谢组学分析表明，JPBY-H组乙酸、丙酸、丁酸和异丁酸水平均显著高于模型组，提示JPBY可通过重塑肠道菌群促进SCFAs的产生。
（四）转录组学揭示TLR4/NF-κB信号通路可能是肠道改变与鼻部炎症的潜在联系
鼻黏膜转录组测序显示，模型组与空白对照组相比共有1,081个差异表达基因，其中上调808个、下调273个；JPBY-H组与模型组相比共有640个差异表达基因，其中上调176个、下调464个。三组整合分析鉴定出398个关键差异表达基因，TLR4、NFKB2和IL6在模型组中表达显著升高，JPBY治疗后表达模式发生逆转。KEGG通路富集分析显示差异基因显著富集于Toll样受体信号通路和NF-κB信号通路，基因集富集分析（GSEA）也证实模型组TLR和NF-κB相关基因集显著富集，JPBY干预后富集程度减弱，提示JPBY可能通过调节TLR4/NF-κB信号轴抑制鼻黏膜异常炎症反应。
（五）JPBY抑制鼻黏膜和结肠组织TLR4/NF-κB介导的炎症并恢复Th1/Th2/Treg/Th17相关细胞因子平衡
免疫荧光双标记显示，JPBY显著降低脾虚型AR大鼠鼻黏膜中TLR4和MyD88的表达。Western blotting证实JPBY-H显著降低结肠和鼻黏膜组织中TLR4、MyD88蛋白水平及NF-κB p65磷酸化水平。ELISA结果显示，与模型组相比，JPBY-H显著降低血清IL-6、TNF-α、IL-1β和IL-17水平，显著升高IFN-γ和IL-10水平，表明JPBY可抑制TLR4/NF-κB信号通路激活并调节免疫炎症平衡。
（六）化学与药理学证据支持TLR4/NF-κB相关靶点参与JPBY的作用机制
UHPLC-MS/MS分析共鉴定出243个JPBY原型入血成分，经去重和数据质控最终确定33个潜在生物活性化合物，预测出383个潜在靶点。网络药理学分析构建了活性成分-靶点网络和蛋白-蛋白相互作用网络，鉴定出IL6、ESR1、NFKB1、JUN和IL2等枢纽靶点。Venn分析筛选出13个关键基因，其中IL6、TLR4和NFKB1均为核心靶点。GO和KEGG富集分析表明这些关键基因参与氧化应激反应、免疫应答激活、细胞表面受体信号通路及Toll样受体信号通路和Th1/Th2细胞分化信号通路。构建“关键基因-化合物-肠道菌群”复合网络，鉴定出22个靶向关键基因的JPBY活性成分和9个关键肠道菌群。分子对接显示花椒毒素（xanthotoxol）和牛蒡子苷元（arctigenin）与TLR4、MyD88、NF-κB及IL-6均存在潜在结合作用，氢键和疏水作用力参与介导结合。
四、讨论与结论
本研究表明，JPBY对脾虚型AR的改善作用涉及多个层面：在整体水平上改善脾虚相关症状和胃肠消化功能；在组织水平上修复鼻黏膜和肠道黏膜屏障；在微生态水平上重塑肠道菌群结构并促进SCFAs产生；在分子水平上抑制TLR4/NF-κB信号通路并调节Th1/Th2/Treg/Th17相关细胞因子平衡。研究采用疾病与证候相结合的动物模型，更贴近中医临床实际，为从“肠鼻轴”角度阐明脾虚与AR的生物学关联提供了实验依据。JPBY的活性成分花椒毒素和牛蒡子苷元可能通过直接抗炎和调节肠道菌群双重途径参与作用。与氯雷他定单纯阻断组胺H1受体不同，JPBY可能通过多成分、多靶点协同调控炎症和免疫稳态而发挥整体调节作用。综合结果表明，脾虚型AR的发生发展与“脾虚-肠道菌群失调-代谢紊乱-免疫失衡-鼻黏膜炎症”的病理级联相关，JPBY可能通过调控肠鼻轴相关机制发挥治疗作用，为“从肠治鼻”的中医理论提供了现代生物学证据。本研究尚存在局限性：未建立肠道菌群、SCFAs与AR表型之间的直接因果关系；活性成分的量效关系仍需系统验证；仅使用雄性大鼠，研究结果的普适性有待进一步考察。未来需通过粪菌移植、特定菌株干预、SCFA补充或受体阻断等因果验证策略，进一步阐明肠鼻轴介导JPBY治疗脾虚型AR的时序关系和因果机制。结论部分翻译：总体而言，本研究为肠鼻轴相关过程参与脾虚型AR提供了初步证据。JPBY治疗与肠道菌群、SCFA代谢、肠道和鼻黏膜屏障功能及TLR4/NF-κB相关炎症反应的协调变化相关。这些发现为从中医“从肠治鼻”角度理解脾虚型AR提供了实验支持，并提示肠鼻轴相关通路作为AR及相关中药复方进一步研究靶点的潜在价值。
