广安门医院、山东中医大附属医院等揭示通脉化癥合剂通过抑制JAK2/STAT3信号诱导铁死亡减轻子宫腺肌病

【写在前面】：本期推荐的是由中国中医科学院广安门医院、山东中医药大学附属医院等研究团队合作近期发表于Phytomedicine(IF8.3）的一篇文章，揭示通脉化癥合剂通过抑制JAK2/STAT3信号通路诱导铁死亡减轻子宫腺肌病。

【期刊简介】

【题目及作者信息】

Tongmai Huazheng mixture attenuates adenomyosis by inducing ferroptosis through suppression of the JAK2/STAT3 signaling pathway

背景

铁死亡是一种新型的铁依赖性细胞死亡。在子宫腺肌病（AM）中，异位子宫内膜病变表现出对铁死亡的抵抗，这有助于疾病的进展和复发。通脉化癥合剂（TMHZ）是一种医院配制的中药复方，在AM的治疗中已显示出临床疗效，但TMHZ调节AM铁死亡的确切机制尚不清楚。

目的

本研究旨在确定TMHZ是否通过抑制JAK2/STAT3信号通路诱导铁死亡而发挥抗AM作用。

方法

采用整合UPLC-MS/MS、网络药理学和RNA测序的多组学策略来确定TMHZ的候选靶点和关键调控途径。采用CCK-8、EdU、创伤愈合和Transwell实验检测TMHZ含药血清对子宫腺肌病衍生细胞（AMDC）增殖、迁移和侵袭的影响。采用FerroOrange和CM-H2DCFDA荧光探针、谷胱甘肽（GSH）、超氧化物歧化酶（SOD）和丙二醛（MDA）检测试剂盒以及透射电镜观察评估铁下垂诱导和氧化应激水平。采用免疫荧光和western blotting（WB）检测TMHZ对JAK2/STAT3信号通路和铁死亡相关蛋白的调节作用。JAK2抑制剂AG490和激动剂香豆霉素A1用于验证该通路的参与。在体内，建立三苯氧胺诱导的AM小鼠模型，评估TMHZ的治疗效果和安全性。苏木精-伊红（HE）染色观察子宫组织病理学改变，测定血清雌二醇（E2）和孕酮（P4）水平，验证模型的建立。SOD和MDA水平以及免疫组化和WB分析结果进一步证实TMHZ对铁死亡和JAK2/STAT3信号通路的体内调节作用。此外，对主要器官（肝、脾和肾）进行HE染色以评估系统安全性。

结果

生物信息学分析提示TMHZ的治疗作用与JAK2/STAT3通路的调控和铁死亡密切相关。TMHZ对AMDC的增殖、迁移和侵袭有明显的抑制作用；细胞内Fe²增加⁺ 活性氧（ROS）水平；GSH和SOD活性降低；MDA含量升高，线粒体典型损伤。TMHZ还下调p-JAK2、p-STAT3、SLC7A11和GPX4的表达。使用JAK2抑制剂和激动剂的进一步拯救实验证实了JAK2/STAT3通路在此过程中的关键作用。在体内，TMHZ抑制JAK2/STAT3信号通路，促进铁死亡，显著减轻异位内膜腺向子宫肌层的病理侵犯，显示出良好的全身安全性。

结论

TMHZ抑制JAK2/STAT3通路，从而诱导异位病灶的铁死亡。这种铁调反应抑制AMDC的增殖、迁移和侵袭，最终导致AM进展的减弱。这些发现提供了新的机制见解和支持TMHZ作为一个潜在的治疗策略在中医框架内的AM。

图文摘要

【前言】

子宫腺肌病（Adenomyosis，AM）是一种妇科疾病，其特征是子宫内膜腺和间质通过交界区浸润到子宫肌层。其病理特征包括肌层纤维化重塑、平滑肌细胞代偿性肥大和慢性炎症微环境的形成，最终导致子宫增大、痛经、月经过多和不孕。AM已成为育龄妇女慢性盆腔疼痛和不孕症治疗的主要临床挑战。在全球范围内，AM的患病率从5%到70%不等，在术后病理诊断中达到70%，在超声或MRI识别AM时达到20–35%。因此，迫切需要阐明促进AM进展的病理机制，寻找新的治疗靶点。

通脉化癥合剂（TMHZ，批号Z20240154000）是以温阳益气活络中药理论为基础，以肉桂、当归、黄芪、茯苓、川芎、芍药、牡丹、土鳖虫、大黄、重楼、白花蛇舌草等为主要成分研制而成的医院复方制剂，已正式批准临床使用，并广泛应用于AM的治疗，其主要成分受中国发明专利保护（专利号ZL 202010454557.8）。我们的临床研究表明，TMHZ可有效缓解AM患者的痛经、慢性盆腔疼痛和月经过多。多项临床前研究表明TMHZ可能通过调节多种信号通路延缓AM的进展。已证明其抑制炎症介质如COX-2和IL-8的表达，从而改善AM小鼠模型中的炎症微环境。TMHZ还可降低子宫组织中的胶原纤维比率，并下调包括I型胶原、纤维连接蛋白和α-SMA在内的纤维化相关蛋白，从而减轻病变纤维化。此外，对TMHZ肉桂和重楼两种主要草药成分的研究表明，它们在调节PI3K/AKT通路、抑制BCL-2表达和促进异位子宫内膜细胞凋亡方面具有协同作用。然而，目前的研究主要集中在其在炎症、纤维化和凋亡中的作用。TMHZ是否参与上睑下垂的调控尚不清楚，其分子机制有待进一步研究。

初步生物信息学分析表明，TMHZ对AM的治疗作用可能与调节铁下垂和JAK2/STAT3通路有关。然而，确切的分子机制仍有待于完全阐明。因此，本研究以生物信息学的研究结果为基础，通过体内外实验，探讨TMHZ能否通过JAK2/STAT3途径调控AM的铁死亡，从而抑制AM的进展。

【结果部分】

1.通脉化癥方（TMHZ）及含 TMHZ 血清中化学成分的表征。

2.TMHZ 活性成分及靶点的网络药理学分析。

3.TMHZ 调控差异表达基因（DEGs）的RNA测序（RNA-seq）分析。

4.TMHZ 调控差异表达基因的时间序列聚类分析与功能富集。

5.TMHZ 对子宫腺肌病来源细胞（AMDCs）增殖、迁移、侵袭及氧化应激水平的调控作用。

6.TMHZ 通过调控JAK2/STAT3通路在AMDCs中诱导铁死亡。

7.JAK2激动剂coumermycin A1对AMDCs中 TMHZ 介导的JAK2/STAT3信号通路调控及铁死亡的影响。

8.TMHZ 对AM小鼠铁死亡相关蛋白及JAK2/STAT3通路的影响。

9.TMHZ 对AM小鼠氧化应激及安全性特征的影响。

10.TMHZ 通过JAK2/STAT3信号通路诱导AM细胞铁死亡的机制示意图。

【结论与讨论】

本研究首次通过生物信息学分析证明TMHZ靶向铁死亡和JAK2/STAT3通路。体外实验表明，TMHZ通过抑制JAK2/STAT3信号通路抑制AMDC的增殖、迁移和侵袭，从而增加氧化应激，诱导线粒体损伤，促进铁下垂。体内研究结果进一步证实TMHZ下调JAK2/STAT3通路，诱导铁死亡，有效阻止腺体浸润肌层，且未出现显著全身毒性反应——凸显其良好的安全性特征。此外，本研究提供了支持JAK2/STAT3信号通路在调节AM病变铁死亡中作用的新型实验证据。然而， TMHZ 调控炎症微环境及介导AM铁死亡的具体分子机制仍需进一步研究。

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