补充医学1区: 福建中医药大学揭示中药颗粒通过调节巨噬细胞极化抑制结肠炎性结直肠癌机制

【写在前面】：本期推荐的是由福建中医药大学中西医结合学院、福建中医药大学中西医结合研究院、福建省老年综合医学重点实验室等研究团队合作近期发表于JOURNAL OF ETHNOPHARMACOLOGY(IF5.4）的一篇文章，揭示清解扶正颗粒通过调节TLR4和IL-4R介导的巨噬细胞极化抑制结肠炎相关性结直肠癌的机制。

【期刊简介】

【题目及作者信息】

Mechanism of Qingjie Fuzheng Granules in inhibiting colitis associated colorectal cancer by regulating TLR4 and IL-4R mediated macrophage polarization

民族药理学相关性

清解扶正颗粒（QFG）是一种中草药配方，已被用作结肠炎性相关结直肠癌（CAC）的辅助治疗，但其作用机制尚不清楚。

研究目的

本研究旨在探讨QFG抗CAC的潜在机制是否与巨噬细胞极化有关。

材料与方法

非靶向代谢组学和分子对接评估了QFG的潜在化合物与巨噬细胞极化相关靶点的相互作用。建立AOM/DSS诱导的CAC小鼠模型，利用流式细胞术和免疫组织化学染色分析QFG对巨噬细胞极化的影响。体外实验涉及由不同QFG浓度或MD2敲除诱导的Ana-1巨噬细胞模型，以分析M1样表型。同时，利用IL-4或CT26细胞培养上清液诱导的M2样巨噬细胞模型来评估QFG对M2样巨噬细胞的影响。最后，分别使用RT-qPCR和Western blot分析与TLR4途径相关的M1样表型的mRNA表达和IL-4R介导的途径中的蛋白质表达。

结果

分子对接证实了QFG成分与IL-4R或TLR4/MD2受体复合物之间存在结合位点。QFG可以诱导巨噬细胞向M1样表型转变，同时抑制CAC小鼠和Ana-1巨噬细胞结肠中的M2样表型。QFG导致iNOS、IL-6、IL-1β和TNF-αmRNA表达上调，这可以通过TAK242、SR11302、INH14、PDTC和LY294002或MD2的敲除来抵消。同时，QFG抑制了IL-4R诱导的STAT 6和Akt的磷酸化。

结论

QFG内的各种单体成分可以分别与MD2或IL-4R结合，从而通过TLR4介导的NF-κB、MAPK和PI3K/Akt通路激活诱导巨噬细胞向M1样表型转变，或通过IL-4R介导的JAKs通路抑制抑制巨噬细胞向M2样表型转变。最终对CAC的发生和发展产生抑制作用。

图文摘要

【前言】

最近的研究表明，CAC的发作和进展与TME内M1/M2巨噬细胞的极化之间存在显著关系。在CAC的初始炎症阶段，巨噬细胞主要表现出以M1样促炎特性为特征的表型，导致炎症损伤，而较低的M2样巨噬细胞表现出抗炎作用，通过减少肠道炎症来阻碍肿瘤进展。相比之下，在CAC的中晚期，促瘤M2样TAM占主导地位并支持肿瘤生长，而肿瘤部位存在M1样促炎巨噬细胞与更有利的预后有关。巨噬细胞极化的调节可以作为抑制结肠炎发展为结直肠癌癌症的关键策略，从而降低发展CAC的风险。

清解扶正颗粒 (QFG)是由白花蛇舌草、半枝莲、大麦和黄芪组成的临床方剂。根据中医学原理，QFG被认为具有清热解毒、健脾益气等功效。药理学研究表明，白花蛇舌草含有环醚类、黄酮类、黄酮苷类、蒽醌类、酚酸类及其衍生物，具有抗炎、镇痛、利尿、抗肿瘤等药理活性。具体而言，关于其抗肿瘤特性，研究表明其在抑制肿瘤细胞增殖、促进肿瘤血管生成和凋亡以及调节宿主免疫反应方面具有疗效。黄芪含有多种生物活性化合物，如多糖、三萜苷、黄酮和皂苷。其中，黄芪多糖已显示出抗肿瘤特性，并被认为是安全的，使其在癌症免疫治疗领域越来越重要。具体而言，黄芪多糖可以通过调节免疫细胞、诱导细胞凋亡、启动癌症细胞自噬和改变肿瘤微环境来阻止癌症转移。当与补充治疗方式结合时，黄芪多糖有可能增强治疗效果，同时减轻不良反应和毒性。半枝莲含有熊果酸、新氯烷二萜类、黄酮类、多糖、类固醇和挥发油，这有助于其具有多种生物活性，如抗菌、抗肿瘤、抗炎和抗白血病特性。例如，已经发现半枝莲D.Don的提取物通过抑制三阴性乳腺癌症细胞中的RhoA/ROCK1信号传导来调节EZrin介导的过程，包括增殖、迁移、侵袭和凋亡。大麦主要含有saponarin，这是一种具有多种药理作用的化合物，包括抗氧化和抗炎特性，以及在预防肝病、降低血糖和抗肥胖方面的潜在益处。此外，大麦是β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖的丰富来源，它们具有各种免疫调节活性，可以作为有前景的免疫抑制剂，影响细胞毒性T淋巴细胞和淋巴因子激活的杀伤细胞（LAK）。四种处方药的协同作用有助于缓解癌症和增强免疫功能。先前的临床研究表明，QFG联合化疗可以改善晚期癌症患者的疲劳、腹泻等不良症状，减少化疗引起的不良反应，改善免疫功能。基本研究结果表明，QFG抑制结直肠癌癌症细胞的迁移和侵袭，并可能减轻5-氟尿嘧啶引起的肠粘膜损伤。此外，QFG对血管生成、淋巴管生成和上皮间充质转化具有抑制作用，同时也促进了结直肠癌的细胞凋亡和自噬。然而，其潜在的抗肿瘤机制尚不清楚。

本研究利用偶氮甲烷（AOM）/硫酸葡聚糖钠（DSS）诱导的CAC小鼠模型，研究QFG对CAC小鼠整体健康和肠粘膜巨噬细胞极化的影响。进行Ana-1巨噬细胞的体外培养，以评估QFG引起的M1样或M2样表型的表达以及涉及TLR4和IL-4R途径的潜在机制。本研究旨在阐明QFG通过巨噬细胞极化抑制CAC进展的机制，从而为其临床应用提供理论支持。

【结果部分】

1.QFG中化合物的LC-MS/MS分析和与巨噬细胞极化相关的潜在成分的分子对接分析。

2.QFG对CAC小鼠整体健康和肿瘤形成的影响。

3.QFG对CAC小鼠肠道巨噬细胞极化的影响。

4.QFG促进Ana-1巨噬细胞在体外向M1样表型转变。

5.QFG在体外抑制CT26细胞诱导的Ana-1巨噬细胞向M2样表型分化的IL-4或培养上清液。

6.QFG的机制通过TLR4途径促进Ana-1巨噬细胞向M1样表型发展。

7.QFG对MD2敲除Ana-1细胞巨噬细胞极化的影响。

8.QFG拮抗IL-4介导的STAT6和Akt磷酸化。

9.QFG调节巨噬细胞极化的潜在机制。

【结论与讨论】

QFG中存在的单体成分具有与MD2或IL-4R结合的能力，通过TLR4介导的NF-κB、MAPK和PI3K/Akt途径，导致巨噬细胞向M1样表型激活，或通过IL-4R介导的JAKs途径抑制巨噬细胞向M2样表型抑制（图9）。这最终导致抑制结直肠癌癌症的发生和发展。这些发现为QFG在治疗CAC中的潜在治疗应用提供了有价值的见解。然而，过多的巨噬细胞转变为M1样表型可能会对肠道组织造成炎症损伤，最终加剧CAC的严重程度。因此，精确调节QFG的剂量对于防止巨噬细胞过度激活为M1样表型至关重要。解决这个问题有可能为开发有效的药物疗法奠定坚实的科学基础。

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