【写在前面】:本期推荐的是由延边大学等研究团队合作近期发表于Journal of Ethnopharmacology(IF5.4)的一篇文章,揭示鹿蓉大补汤通过ESR1/PI3K/AKT和EGFR/FAK/SRC信号通路减轻线粒体损伤保护鼻黏膜屏障完整性。
【期刊简介】
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【题目及作者信息】
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背景:鹿茸大补汤源于《东医寿世保元》,是由八味药组成的中医宫廷方剂,具有养肺益精、保肺健脾、清鼻通络之功效,但其治疗过敏性鼻炎(AR)的作用机制尚不清楚。
意图:本研究旨在探讨LRDBD是否通过改善线粒体损伤保护鼻粘膜屏障来减轻过敏性鼻炎,并确定其机制是否与ESR1/PI3K/AKT和EGFR/FAK/SRC信号通路有关。
方法:建立AR小鼠模型,评价LRDBD的治疗作用。通过网络药理学分析预测LRDBD的主要靶点和信号通路。通过Western Blot、免疫荧光、分子动力学(MD)模拟和分子对接进行验证。此外,通过小鼠模型的体内实验和人鼻粘膜上皮细胞(HNEPC)的体外实验验证LRDBD的药理学作用,特别是其对线粒体功能的影响及其在保护鼻粘膜上皮屏障中的作用。
结果:网络药理学分析表明,LRDBD调节ESR1/PI3K/AKT和EGFR/FAK/SRC信号途径的活性。LRDBD可减轻AR小鼠的炎症,减少屋尘螨(HDM)暴露诱导的HNEPCs活性氧(ROS)的产生,减少细胞凋亡,改善线粒体膜电位,保护线粒体整体功能,保护鼻黏膜屏障。
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图文摘要
【前言】
过敏性鼻炎(AR)是一种非常常见的非传染性呼吸道疾病,其特征为鼻黏膜慢性炎症。这种炎症的潜在机制涉及氧化应激和线粒体功能障碍。在易感个体中,接触过敏原可触发肥大细胞表面免疫球蛋白E(IgE)的交联,引发过敏介质(如组胺)的释放,从而迅速引起鼻部症状。嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞等炎症细胞浸润鼻黏膜组织,导致迟发型过敏反应。Th2细胞释放的细胞因子,如IL-4、IL-5和IL-13,在介导这些晚期反应中起着关键作用。过敏性鼻炎的全球发病率估计为25%至30%,并且仍在逐年上升。尽管过敏性鼻炎不会危及生命,但它显著损害了患者的生存质量。
雌激素受体(ERs),尤其是雌激素受体1(ESR1),在调节生殖过程、骨骼形成和代谢中发挥独特功能。ESR1被认为在哮喘发病机制中是一个关键因素,其信号通路影响IL-4诱导的炎症反应。研究发现,ESR1通过转录调控NLRP3启动子发挥抗炎作用。此外,ESR1还作为线粒体信号,调节核基因表达。线粒体是细胞氧化还原反应的关键介质,代表细胞内氧化应激的主要来源。线粒体损伤会导致ROS显著增加,从而加剧与氧化应激相关的细胞损伤。越来越多的证据表明,氧化应激和线粒体能量代谢之间形成一个正反馈循环:受损的线粒体释放与模式识别受体相互作用的成分,启动加剧炎症和氧化应激的免疫级联反应。近期的研究强调了PGC-1α作为线粒体生物 合成的关键调节因子的作用,其在调节能量代谢和细胞对氧化应激反应方面扮演着关键角色。然而,ESR1在鼻炎中的作用仍然不清楚。基于这些发现,我们假设LRDBD通过与ESR1相互作用并调节其相关信号通路,从而在AR小鼠模型中发挥治疗效果,减少炎症并保持线粒体功能。
当前研究表明,上呼吸道上皮屏障的破坏与线粒体生物发生和功能的损害密切相关。上皮屏障的破坏是呼吸道疾病的重要危险因素。ROS的过量产生会增加氧化应激。在下呼吸道的研究中,已经明确证明过敏原可以通过影响线粒体生物发生来破坏呼吸道屏障。鉴于上下呼吸道之间的相似性,有理由假设过敏原也可能通过类似的机制破坏上呼吸道屏障。表皮生长因子受体(EGFR),作为上皮生物学中的关键调节因子,激活下游信号通路,包括FAK/SRC。紧密连接蛋白1(ZO-1),一种关键的紧密连接蛋白,与Occludin相互作用,以维持上皮屏障的完整性。这一信号通路在鼻腔黏膜屏障的背景下研究较少。因此,本研究聚焦于EGFR/FAK/SRC通路,进一步研究其与鼻腔上皮屏障功能的相互作用和贡献。
药物治疗过敏性鼻炎(AR)主要涉及局部 或全身给予糖皮质激素、抗组胺药和传统中药(TCM)。在现有疗法中,传统中药因其良好的安全性及治疗疗效而受到越来越多的关注。朝医作为TCM的一个分支,是在融合古代中医基础理论与朝鲜传统实践的基础上发展起来的。其中一种方剂是LRDBD,记载于朝鲜医学经典《东医寿世保元》。LRDBD由八味中药组成:鹿茸(10 g)、麦冬(7.5 g)、薏苡仁(7.5 g)、山药(5 g)、天冬(5 g)、五味子(5 g)、苦杏仁(5 g)、麻黄(5 g)。根据文献,此方剂具有补肺固精、养肺补脾、通窍活血的功效。现代药理学研究表明,LRDBD具有抗炎、抗过敏和增强免疫的作用。然而,其确切的药理机制尚不明确。
本研究证明LRDBD通过减轻炎症和氧化应激、抑制细胞凋亡、保护线粒体功能和增强鼻屏障完整性来减轻小鼠HDM诱导的变应性鼻炎。综合数据分析显示,LRDBD主要通过ESR1/PI3K/AKT和EGFR/FAK/SRC信号通路发挥作用。本文独特地整合了线粒体保护、上皮屏障保护、阐明LRDBD的双途径、多靶点作用机制为LRDBD的治疗干预开辟了新的途径。
【结果部分】
1. 网络药理学预测LRDBD对过敏性鼻炎的作用机制。
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2.LRDBD的代表性UHPLC-MS色谱图。
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3.通过机器学习方法确定目标枢纽基因。
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4.LRDBD缓解过敏性鼻炎的关键靶点验证。
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5.通过分子对接和动力学模拟验证LRDBD的作用机制。
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6.LRDBD可减轻过敏性炎症小鼠的炎症。
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7.LRDBD通过激活ESR1/PI3K/AKT信号通路减轻HDM诱导的小鼠过敏性鼻炎。
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8.ESR1抑制剂在HNEPC细胞中证实LRDBD激活ESR1/PI3K/AKT信号通路以减轻炎症。
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9.LRDBD通过激活ESR1减少HNEPCs细胞凋亡并减轻线粒体功能障碍。
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10.LRDBD抑制EGFR/FAK/SRC信号通路保护鼻粘膜上皮屏障。
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【结论与讨论】
本研究系统地阐明了LRDBD在过敏性鼻炎治疗中的全面机制。LRDBD显著恢复了Th1/Th2免疫平衡,缓解了过敏性炎症,改善了线粒体功能,并修复了鼻黏膜屏障的完整性。本研究为开发多途径协同治疗策略提供了新的研究视角和机制基础,促进了传统医学与现代医学的融合,为AR管理提供了新的见解。
注:本文原创表明为原创编译,非声张版权,侵删!
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