双1区: 河南中医药大学等团队揭示燥湿化痰泻肺方调节MAPK/NF-κB/VCAM-1信号介导的白细胞跨内皮迁移改善重症肺炎

【写在前面】：本期推荐的是由河南省与教育部共建中医药与呼吸系统疾病协同创新中心、河南中医药大学呼吸系统疾病中医药河南省重点实验室等研究团队合作近期发表于Phytomedicine(IF11.3）的一篇文章，揭示燥湿化痰泻肺方通过调节MAPK/NF-κB/VCAM-1信号通路介导的白细胞跨内皮迁移改善重症肺炎。

【期刊简介】

【题目及作者信息】

Zaoshi Huatan Xiefei formula improved severe pneumonia by regulating MAPK/NF-κB/VCAM1 signaling pathway mediated leukocyte transendothelial migration

背景

燥湿化痰泻肺方是治疗重症肺炎的中药方剂。尽管临床研究证实了其改善肺炎的疗效，但具体的生物活性成分及其复杂的调控途径仍不完全清楚。

目的

本研究旨在鉴定ZHXF的活性成分，以及其治疗SP的潜在靶点和分子机制。

方法

通过UPLC-Q-Exactive Orbitrap MS测定ZHXF的主要活性成分及其入血化学成分。使用网络药理学、分子对接、MD模拟、SPR和蛋白质组学的综合方法预测ZHXF改善SP的核心靶点和生物免疫调节机制。通过实验验证了ZHXF对SP的保护作用及其潜在靶点和机制。

结果

通过UPLC-Q-Exactive Orbitrap MS鉴定了ZHXF的130种成分，其中5种被确认为其血液中的主要生物活性成分。网络药理学分析表明，调节MAPK和NF-κB通路是ZHXF改善SP的关键机制。分子对接、MD模拟和SPR表明，ZHXF的关键成分有效地结合ERK1/2、JNK和P38，从而抑制MAPK/NF-κB通路的表达。蛋白质组学分析进一步揭示VCAM-1是ZHXF的核心靶点，表明ZHXF通过调节白细胞经内皮细胞迁移来减轻肺部炎症的影响。体外研究证实了ZHXF对白细胞跨内皮迁移的抑制作用。体内实验表明，ZHXF可以显著缓解SP小鼠的肺部炎症症状，这种对肺组织的保护作用是通过抑制白细胞跨内皮迁移来实现的。

结论

本研究证实，ZHXF通过抑制MAPK/NF-κB通路的激活和调节VCAM-1介导的白细胞跨内皮迁移来改善肺部炎症。本研究为ZHXF治疗SP提供了新的视角。

图文摘要

【前言】

肺炎是一种常见的下呼吸道感染，由多种病原体引起。全球每年约有1.5亿人感染肺炎。该疾病的特点是发病率高、死亡率高、临床效果差。全球肺炎的发病率和死亡率正在上升。严重肺炎（SP）已被确定为五岁以下儿童和七十岁以上成年人死亡的主要原因，每年导致约130万儿童死亡。目前的治疗主要依靠抗生素或糖皮质激素。然而，耐药菌株引起的SP和随后的肺损伤的潜在分子机制尚不清楚，这种治疗可能会对患者的身体功能造成不可逆转的损害，甚至导致抗生素耐药细菌的出现。因此，SP在临床管理中构成了一个重大挑战，需要进行广泛的研究来阐明其组织损伤的机制，并开发更有效、毒性更小的疗法。

燥湿化痰泻肺方ZHXF是半夏厚朴汤和三子养清汤的改进剂型，由13种中药组成。它是临床治疗痰湿阻肺型SP的有效方剂，具有祛湿化痰、散降肺气的作用，可显著缩短患者住院时间，降低死亡率，改善预后。然而，ZHXF的复杂成分及其药理作用的物质基础尚不清楚，由于可能的协同作用，解释其治疗SP的机制具有挑战性，阻碍了其应用的进一步发展。因此，ZHXF对SP患者的免疫调节机制尚不完全清楚，需要进一步研究。

中药的复杂性，以多种成分、靶点和途径为特征，对阐明ZHXF的药理机制提出了重大挑战。中医药通常通过复杂的生物网络，结合各种药物，对复杂的疾病范式产生作用。通过血液药物化学方法，可以有效地分离和鉴定吸收到血液中的中药潜在活性成分，从而阐明其活性物质基础。此外，借助网络药理学、分子对接、MD模拟、SPR和蛋白质组学等生物信息学方法，可以深入分析中药作用模式背后的分子机制。我们利用网络药理学、分子对接分析和分子动力学模拟等跨学科技术，成功鉴定了ZHXF在治疗小鼠过程中吸收到血液中的生物活性成分。在此基础上，我们通过蛋白质组学进一步预测了ZHXF的潜在作用机制，并通过实验系统地验证了这一发现。

【结果部分】

1.利用UPLC-Q-Exactive-Orbitrap-MS对ZHXF进行化学鉴定。

2.ZHXF 中所含化合物及进入血液的活性成分代表性组分的结构分类。

3.ZHXF 疗法治疗肺炎的潜在作用机制预测。

4.分子对接可视化。

5.JNK 与黄芩素、ERK1/2与黄芩素、 JNK 与黄芩素的分子动力学模拟。

6.Hesperetin、Nobiletin、Wogonin 与 JNK 的分子动力学模拟。

7.活性成分-JNK1的SPR验证。

8.ZHXF对由克雷伯氏菌肺炎所致的肺炎小鼠模型具有保护作用。

9.ZHXF可改善肺炎小鼠肺组织中的炎症反应。

10.蛋白质组学揭示了 ZHXF 影响肺炎的潜在作用机制。

11.体内实验验证1。

12.体内实验验证2。

13.ZHXF 对 MAPK/NF-κB/VCAM1 信号转导通路影响的示意图。

【结论与讨论】

综上所述，我们通过分析血液药物成分和应用网络药理学，探索了ZHXF治疗肺炎的潜在药物靶点和分子机制，其中包括黄芩苷、川陈皮素、汉黄芩素、橙皮素、黄芩素，并通过分子对接技术、MD模拟和SPR进行了初步验证。进一步进行了体外和体内实验，以评估炎症因子并进行组织学分析，以验证疗效。

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