中国中医科学院中药研究所揭示姜制厚朴通过肠-肺轴缓解炎症而减轻哮喘的机制

【写在前面】：本期推荐的是由中国中医科学院中药研究所道地药材质量保证与可持续利用国家重点实验室研究团队合作近期发表于Phytomedicine(IF8.3）的一篇文章，揭示姜制厚朴通过肠肺轴减轻炎症而改善卵清蛋白诱导的哮喘。

【期刊简介】

【题目及作者信息】

Ginger-processed Magnoliae Officinalis Cortex ameliorates ovalbumin-induced asthma by alleviating inflammation via the gut-lung axis

背景

哮喘复杂的病理生理学和缺乏有效的治疗方法推动了对天然药物的研究。姜制厚朴（GMOC）作为一种传统中药，已被用于哮喘的治疗，但缺乏其潜在的作用机制，限制了GMOC的临床应用。

目的

从肠肺轴角度探讨GMOC对哮喘小鼠的作用机制。

方法

在卵清蛋白（OVA）诱导的小鼠哮喘模型中评价GMOC的抗哮喘作用。通过16S rRNA基因测序和GC/MS检测肺和肠道菌群，western blotting检测蛋白表达。利用LC/MS技术分析了GMOC的化学结构，利用电子分析技术筛选了靶向蛋白的候选化合物，并通过体外实验对结果进行了初步验证。

结果

GMOC可减轻哮喘小鼠的肺部炎症、黏液高分泌和气道高反应性（AHR）。它调节肺和肠道微生物群，增加结肠中SCFAs的水平，从而减少炎症反应。此外，GMOC还下调了肺和结肠瞬时受体电位（TRP）通道和PI3K/AKT通路中的关键蛋白。利用和厚朴酚（GMOC中的主要化合物）在体外进一步研究TRPs与PI3K/AKT通路之间的通讯。此外，GMOC上调肺和结肠连接蛋白的表达以保护上皮屏障。

结论

在哮喘小鼠中，器官（肺-肠微生物群）和蛋白质（TRPs、连接蛋白和PI3K/AKT通路中的蛋白质）之间的相互作用有助于GMOC的抗炎活性。

图文摘要

【前言】

哮喘是影响所有年龄组个体的最常见的慢性非传染性疾病之一。它影响全球超过3亿人。表现为呼吸系统症状，如喘息、气促、胸闷和咳嗽。哮喘的病理特征因表型不同而不同，但主要包括气道炎症、支气管高反应性和黏液高分泌，所有这些都导致可变气流阻塞。目前的哮喘治疗策略主要旨在减轻气道炎症和促进支气管扩张，其中口服或吸入糖皮质激素、长效β2激动剂和白三烯受体拮抗剂被用作一线药物。然而，这些药物，尤其是糖皮质激素，具有不良副作用，这促使研究人员识别新药物，特别是来自天然产物的药物。

中医药治疗哮喘已有数千年的历史。中医药以其整体性为特征，长期以来一直关注人体内的器官间交流。例如，“肺与大肠之间的内外关系”这一概念意味着肺与结肠有着密切的联系。因此，在治疗呼吸系统和胃肠道疾病时，应考虑肺和结肠对疾病发病机制的影响，类似于肠肺轴。姜制厚朴（GMOC）来源于厚朴和白桦的干茎皮、根皮或枝皮，根据中医理论（中国药典委员会，2020年），可用于治疗呼吸和肠道疾病，影响脾、胃、肺和大肠经络。例如，厚朴麻黄、化湿败毒和黄连厚朴汤分别用于治疗哮喘、COVID-19和溃疡性结肠炎。此外，厚朴酚和和厚朴酚（GMOC的主要成分）对呼吸和胃肠疾病具有治疗作用。这些结果表明，器官间的交流，特别是肠肺轴，有助于GMOC在呼吸和胃肠道疾病的临床效果。

在本研究中，我们研究了GMOC在卵清蛋白（OVA）诱导的哮喘小鼠中的药理作用，并从肺肠轴的角度探讨了其潜在的抗炎机制，包括上皮屏障保护、微生物群调节和TRP调节。

【结果部分】

1.姜制厚朴提取物在负（A）和正（B）电离模式下的基峰离子色谱图。

2.GMOC减轻哮喘小鼠炎症反应和气道高反应性。

3.GMOC对哮喘小鼠肺和结肠上皮屏障完整性的保护作用。

4.GMOC对哮喘小鼠肺、肠道菌群及SCFAs的调节作用。

5.GMOC调控TRP通道蛋白表达并抑制PI3K/AKT通路。

6.生物信息学分析。

7.SCFAs、微生物群与免疫因子的Spearman相关性分析。

8.GMOC对哮喘小鼠作用示意图。

【结论与讨论】

综上所述，GMOC能有效缓解OVA诱导的哮喘小鼠的肺部炎症和气道高反应性。该药物通过肺-肠-微生物群之间的器官对话机制，以及TRPs、紧密连接/间隙连接蛋白和PI3K/AKT信号通路相关蛋白等关键因子的协同作用，展现出显著的抗炎效果。除原有效成分厚朴酚与鸿耳豆素外，研究还发现GMOC中具有更强治疗潜力的候选成分——尤其是苯乙酮类化合物和酚苷类物质，这些成分可通过调控哮喘靶向蛋白发挥治疗作用。

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