【写在前面】:本期推荐的是由广州中医药大学第二临床医学院、广州中医药大学第二附属医院&广东省中医药急诊研究重点实验室等研究团队合作近期发表于Chinese Medicine(IF7.4)的一篇文章,揭示益气活血解毒方通过调节巨噬细胞有丝分裂和mtDNA STING信号传导预防脓毒症肺损伤。
【期刊简介】
【题目及作者信息】
Yiqi Huoxue Jiedu formula protects against sepsis-associated lung injury by modulating macrophage mitophagy and mtDNA-STING signaling
背景
益气活血解毒方是一种近二十年来一直被用作脓毒症辅助治疗的中药方剂。先前的临床研究表明,YHJF改善了老年肺炎相关性败血症患者的序贯器官衰竭评估(SOFA)评分,并调节了肠道微生物群。然而,YHJF保护脓毒症相关急性肺损伤(SALI)的机制尚不清楚。
方法
通过盲肠结扎和穿刺(CLP)建立小鼠SALI模型。通过组织病理学、显微CT、肺功能评估和ELISA评估治疗效果。机制研究包括肺组织和LPS刺激的MH-S巨噬细胞的蛋白质组学分析、Mdivi-1和尿锂素A(UA)的药理学调节、巨噬细胞-上皮共培养、HPLC指纹图谱、UPLC-HRMS和分子对接。
结果
YHJF显著提高了CLP诱导的SALI小鼠的7天生存率,改善了肺损伤、肺水肿、呼吸功能障碍和全身炎症。蛋白质组学分析和随后的功能测定表明,巨噬细胞中增强的有丝分裂吞噬是一种核心保护机制。在体内,YHJF增加了BALF来源的肺泡巨噬细胞中自噬体的形成和PINK1/Parkin的共定位。在体外,YHJF通过激活巨噬细胞中的PINK1/Parkin依赖性自噬来恢复线粒体稳态。这伴随着细胞质mtDNA泄漏减少,cGAS表达下调,STING-TBK1-IRF3通路和随后的I型干扰素反应受到抑制。Mdivi-1对自噬的药理学抑制消除了YHJF的这些保护作用,而UA的激活增强了它们,表明自噬是YHJF介导的保护所必需的。在巨噬细胞-上皮共培养系统中,YHJF处理的巨噬细胞减轻了LPS诱导的MLE-12肺泡上皮细胞凋亡。此外,结合分子对接的化学分析确定芦荟大黄素、大黄酸和染料木素是YHJF的候选生物活性成分,可能有助于其调节巨噬细胞的自噬。
结论
YHJF通过恢复巨噬细胞有丝分裂和抑制mtDNA STING介导的炎症信号传导来预防SALI。这些发现支持YHJF作为脓毒症相关肺损伤的潜在治疗策略。
图文摘要
【前言】
脓毒症是由宿主对感染反应失调引起的危及生命的器官功能障碍。在其主要并发症中,脓毒症相关的急性肺损伤(SALI)尤其具有破坏性,影响25-45%的脓毒症患者,并大大增加了死亡率。尽管支持性治疗取得了进展,但针对SALI的有效机制疗法仍然有限。这一治疗空白凸显了阐明驱动败血症诱导的肺损伤的可操作分子途径的迫切需要。
通过广泛的研究,中药已被确立为脓毒症的可行补充治疗方法,并得到了广泛的临床和机制证据的支持,证明了其免疫调节潜力。在中医理论中,脓毒症从根本上与“正虚”和“邪邪”有关,其中虚、毒、瘀是关键的病理特征。在国医大师陈绍宏的指导下,李军教授确立了脓毒症治疗中“始终补气”的原则,并对《扁正录》所载经典方人参大黄汤进行化裁,创制了益气活血解毒方,该方由人参、大黄和三七组成,在临床实践中得到了近二十年的广泛应用。我们之前的研究表明,YHJF改善了脓毒症患者的SOFA评分,缩短了通气时间和住院时间,并调节了肠道微生物群。此外,据报道,YHJF的几种成分草药和代表性单体在脓毒症相关损伤中具有抗炎或自噬调节作用。然而,YHJF抵御小武器和轻武器国际的机制尚不清楚。
在本研究中,我们采用体内和体外方法研究了YHJF对SALI的保护作用,并阐明了其潜在机制。使用盲肠结扎和穿刺(CLP)诱导的小鼠SALI模型,LPS刺激MH-S巨噬细胞,蛋白质组学分析,有丝分裂的双向药理学调节,巨噬细胞-上皮共培养和化学分析,我们测试了YHJF通过恢复巨噬细胞线粒体稳态来缓解SALI的假设。在这里,我们发现YHJF激活PINK1/Parkin介导的有丝分裂吞噬,限制mtDNA释放,抑制下游STING-TBK1-IRF3信号传导,并减弱肺泡上皮细胞凋亡。这些发现为YHJF如何调节脓毒症相关肺损伤中的自噬和先天免疫信号提供了机制上的见解,为其未来的治疗应用奠定了临床基础。
【结果部分】
1.YHJF减轻CLP诱导的脓毒症小鼠急性肺损伤。
2.YHJF改善SALI小鼠线粒体功能障碍。
3.YHJF改善肺泡巨噬细胞线粒体功能障碍。
4.YHJF通过激活线粒体吞噬来减轻肺泡巨噬细胞的线粒体损伤。
5.YHJF抑制LPS刺激的MH-S巨噬细胞中mtDNA-STING免疫轴的激活。
6.YHJF介导的线粒体保护中线粒体吞噬作用的药理学验证。
7.YHJF在LPS刺激的MH-S细胞中以丝裂原连接的方式抑制mtDNA STING通路的激活。
8.YHJF通过调节共培养系统中巨噬细胞驱动的炎症来减少肺泡上皮细胞损伤。
9.YHJF减轻脓毒症急性肺损伤核心机制的分子对接验证。
【结论与讨论】
总之,YHJF通过恢复肺泡巨噬细胞中的线粒体稳态来减轻败血症相关的肺损伤。其保护作用与增强PINK1/Parkin介导的有丝分裂吞噬、减少mtDNA泄漏、抑制cGAS STING信号传导和巨噬细胞-上皮串扰有关。这些发现支持YHJF在脓毒症相关急性肺损伤中的治疗潜力。
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