写在前面本期推荐的是由中国药科大学中医药学院附属江宁中医院(南京江宁中医医院)、中国药科大学中药学院中国-杨森天然保健品研究联合实验室等研究团队合作近期发表于Journal of Ethnopharmacology(IF6.8)的一篇文章,揭示祛风宣痹方通过靶向STING/HIF-1α/糖酵解轴减轻HDM诱导的过敏性哮喘

期刊简介

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题目及作者信息

Qufeng xuanbi formula attenuates HDM-induced allergic asthma by targeting the STING/HIF-1α/glycolysis axis

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民族药理学相关性

祛风宣痹方(QFXBF)是一种用于治疗哮喘样呼吸系统疾病的中药方剂,已显示出抗哮喘活性。然而,它是否通过先天免疫代谢调节来减轻过敏性气道重塑仍然未知。

研究目的

本研究旨在确定QFXBF是否通过靶向STING/HIF-1α/糖酵解轴来缓解屋尘螨(HDM)诱导的过敏性气道炎症和重塑,并评估其成分盖草素对STING介导的免疫代谢信号的特异性抑制潜力。

材料与方法

通过鼻内致敏和激发,在雄性C57BL/6小鼠中建立HDM诱导的过敏性哮喘模型,然后在12.5、25和50℃时口服QFXBF g/kg/天或地塞米松2 mg/kg/天。评估气道高反应性、肺组织病理学、粘液分泌、胶原沉积、α-SMA表达、BALF和血清中的炎症介质以及糖酵解代谢指标。BSMC在5℃时用IL-4和LPS刺激 ng/mL,并在2、4和8时用QFXBF处理 mg/mL。进行细胞增殖、迁移、葡萄糖消耗、乳酸产生、RT-qPCR、蛋白质印迹和免疫荧光,以评估气道平滑肌活化和代谢重编程。进一步使用肺组织转录组学分析、STING过表达、HIF-1α药理学抑制、基于LC-MS/MS的盖草素鉴定、分子对接和分子动力学模拟来研究STING/HIF-1α/糖酵解轴和盖草素潜在的STING靶向活性。

结果

QFXBF显著降低了HDM攻击小鼠的气道高反应性、炎症浸润和胶原沉积,同时支气管肺泡灌洗液和血清中的哮喘相关标志物减少。QFXBF还下调了肺组织中STING、HIF-1α和关键糖酵解酶的mRNA和蛋白质水平。在IL-4+LPS刺激的BSMCs中,QFXBF剂量依赖性地抑制增殖和迁移,减少葡萄糖利用和乳酸积累,同时抑制STING/HIF-1α和糖酵解相关因子。从机制上讲,QFXBF通过抑制STING来降低HIF-1α活性和糖酵解通量。基于液相色谱的分析表明,盖茶素是QFXBF的生物可利用成分。在STING过表达的BSMCs中,tectrigenin显著降低了STING的表达、增殖活性和乳酸代谢,支持STING抑制作为QFXBF的关键药理学基础。

结论

QFXBF可以通过抑制STING/HIF-1α介导的糖酵解程序来缓解过敏性重塑。Tectorigenin可能作为一种潜在的STING抑制剂,破坏先天免疫代谢信号,为QFXBF衍生的哮喘治疗策略提供机制支持。

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图文摘要

前言

过敏性哮喘是一种慢性炎症性气道疾病,其特征是2型免疫反应、粘液高分泌和气道壁进行性结构重塑。在环境诱因中,屋尘螨(HDM)是一种主要的室内过敏原,与疾病发作、加重和持续症状密切相关。尽管吸入性糖皮质激素和生物制剂改善了临床结果,但很大一部分患者仍然控制不佳或出现不良反应,这突显了基于机制的治疗策略的必要性。

祛风宣痹方(QFXBF)是一种临床中药方剂,基于祛风、化痰、平喘的传统原理开发用于治疗哮喘样呼吸系统疾病。作为一种现代临床制剂,QFXBF的几个核心成分已被证明具有治疗呼吸系统疾病的传统适应症。根据《中国药典》及相关药材记载,麻黄、苦杏和地龙,传统上用于治疗咳嗽、喘息、痰和哮喘样症状。特别是,麻黄-杏仁中药药对被视为治疗冷诱导哮喘的经典中药组合,麻黄碱生物碱和苦杏仁苷有助于平喘、抗炎和镇咳作用。基于这一传统理论,QFXBF已在临床实践中使用多年,并已发展成为医院批准的制剂平消口服液,批准号为苏药制字Z0400538。先前的研究表明,QFXBF可以减轻过敏性鼻炎-哮喘症状,抑制哮喘相关的气道粘液分泌,并通过免疫和ERK相关途径改善气道重塑。然而,QFXBF是否调节过敏性哮喘中缺氧相关的先天免疫代谢途径尚不清楚。

在本研究中,我们采用HDM诱导的过敏性哮喘小鼠模型、IL-4+LPS刺激的人支气管平滑肌细胞、STING功能获得策略和分子对接分析,以确定QFXBF和tectrigenin是否通过抑制STING相关的HIF-1α依赖性糖酵解重编程来缓解过敏性气道重塑。这些研究旨在确定哮喘中STING-HIF-1α代谢轴,并为QFXBF衍生干预措施的治疗开发提供机制基础。

结果部分

1.QFXBF可改善HDM引发的哮喘表型,包括 AHR 、炎症及气道重塑。

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2.QFXBF抑制IL-4+LPS诱导的BSMC肌纤维母细胞分化、增殖和迁移。

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3.QFXBF抑制HDM诱导的哮喘小鼠肺组织STING/HIF-1α/糖酵解轴的激活。

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4.QFXBF可抑制IL-4+LPS刺激的BSMCs中刺痛信号/HIF-1α通路的激活及糖酵解重编程。

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5.STING过表达促进HIF-1α依赖性糖酵解重编程,这被HIF-1α抑制(YC-1)所消除。

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6.HPLC-MS/MS分析鉴定QFXBF和小鼠血清中的刺芒柄花素tectorigenin。

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7.STING和构造tectorigenin相互作用的计算机表征。

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8.Tectorigenin可逆转由刺突蛋白过表达引起的支气管平滑肌细胞(BSMCs)糖酵解激活及促重塑表型。

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9.Tectorigenin可抑制由刺痛信号过度表达驱动的BSMCs中HIF-1α/糖酵解通路的激活。

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结论与讨论

QFXBF通过减少气道高反应性、炎症和体内重塑,以及抑制BSMC的增殖、迁移和代谢重编程,缓解了HDM诱导的过敏性哮喘。从机制上讲,这些效应与STING的抑制和随后HIF-1α依赖性糖酵解激活的减弱有关。Tectorigenin是QFXBF的生物可利用成分,在体外抑制STING驱动的糖酵解激活和促重塑表型,支持其作为代表性STING靶向化合物的作用。总的来说,这些发现揭示了QFXBF抗哮喘作用的免疫代谢机制,并强调了STING相关的糖酵解重塑是过敏性气道疾病的潜在治疗靶点。

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