中药复方“温阳汤”调控巨噬细胞极化重塑与PI3K/AKT/mTOR/HIF-1α通路改善溃疡性结肠炎的机制研究

《MEDIATORS OF INFLAMMATION》:Wenyang Decoction Ameliorates DSS-Induced Ulcerative Colitis by Regulating Macrophage Polarization and the PI3K/AKT/mTOR/HIF-1α Signaling Pathway

【字体: 时间:2026年03月08日 来源:MEDIATORS OF INFLAMMATION 4.2

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  编者推荐 本研究通过体内外实验证实,中药复方“温阳汤”(Wenyang Decoction, WYD)可显著改善DSS诱导的溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis, UC)。其机制在于重塑巨噬细胞M1/M2极化平衡,抑制促炎细胞因子释放,缓解氧化应激,并通过抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路及其下游靶点HIF-1α发挥治疗作用。本研究为WYD应用于UC的临床治疗提供了坚实的实验依据。

  
文章内容总结
摘要
本研究旨在探究温阳汤(Wenyang Decoction, WYD)在葡聚糖硫酸钠(Dextran Sulfate Sodium, DSS)诱导的溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis, UC)模型中的治疗效果及其潜在机制,重点关注其对巨噬细胞极化及PI3K/AKT/mTOR/HIF-1α信号通路的调控作用。
引言
溃疡性结肠炎(UC)是一种由遗传易感性与环境因素相互作用引起的慢性炎症性肠病,以结肠黏膜持续性炎症反应为特征,临床表现为复发与缓解交替。UC的病因涉及遗传易感性、环境因素、肠道菌群失调及免疫系统功能障碍。PI3K/AKT/mTOR信号通路及其下游转录因子缺氧诱导因子-1α(Hypoxia-Inducible Factor-1α, HIF-1α)在UC的发病机制中扮演关键角色,它们参与调节炎症细胞的活化和促炎细胞因子的释放。目前西医治疗手段如氨基水杨酸、糖皮质激素、免疫抑制剂及生物制剂等,其缓解率仍不理想,且部分患者会出现激素依赖、耐药或治疗失效。温阳汤(WYD)源自临床实践,是专门用于治疗UC的中药复方。然而,关于WYD通过PI3K/AKT/mTOR/HIF-1α通路改善UC的具体机制尚不明确,亟待深入研究。
材料与方法
本研究采用DSS诱导的C57BL/6小鼠UC模型,设立对照组、DSS模型组、WYD低、中、高剂量(8.25、16.50、33.00 g/kg/天)治疗组,并以5-氨基水杨酸(5-ASA, 200 mg/kg)作为阳性对照。评估指标包括疾病活动指数、结肠长度、组织病理学、促炎细胞因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)及氧化应激标志物(SOD、CAT、MDA)水平。采用高效液相色谱法(HPLC)鉴定WYD中的主要成分。机制探索使用了蛋白质印迹法、实时定量PCR、免疫荧光和流式细胞术,以分析巨噬细胞表型(M1/M2)和关键信号通路蛋白。在体外实验中,采用脂多糖(LPS)刺激的RAW264.7巨噬细胞系进一步验证WYD的作用。
结果
1. 温阳汤的化合物鉴定
HPLC分析鉴定出WYD中含有7种代表性化合物,包括升麻素、白术内酯I、芍药苷、柠檬酸、姜辣素、甘草酸和甘草次酸。
2. 温阳汤显著缓解DSS诱导的小鼠结肠炎症状
与DSS模型组相比,WYD各剂量组和5-ASA组均能显著减轻DSS诱导的小鼠体重下降、腹泻和直肠出血,降低疾病活动指数,并恢复结肠长度,且WYD的效果呈剂量依赖性。组织病理学分析显示,WYD治疗显著改善了结肠黏膜结构的损伤、炎症细胞浸润和隐窝丢失。
3. 温阳汤调节炎症细胞因子并减轻氧化应激
在DSS诱导的小鼠结肠组织中,促炎细胞因子TNF-α、IL-1β和IL-6水平显著升高,而WYD治疗可剂量依赖性地抑制这些因子的产生。同时,DSS处理导致抗氧化酶CAT和SOD活性降低,丙二醛(MDA)和活性氧(ROS)水平升高,表明氧化应激加剧。WYD治疗逆转了这些变化,增强了抗氧化能力,降低了氧化损伤。
4. 温阳汤在结肠组织中调节M1/M2巨噬细胞极化
巨噬细胞在UC的发生发展中起关键作用。免疫荧光结果显示,DSS组M1型巨噬细胞标志物CD68+CD16/32+细胞相对表达增加,而WYD治疗显著抑制了其表达。相反,WYD治疗促进了M2型巨噬细胞标志物CD68+CD206+细胞的表达。这些结果表明WYD通过抑制M1极化、促进M2极化来重塑巨噬细胞平衡。
5. 温阳汤影响DSS诱导结肠炎中的PI3K/AKT/mTOR通路和HIF-1α
蛋白质印迹分析显示,DSS处理上调了PI3K、p-AKT、p-mTOR和HIF-1α的蛋白表达水平,而WYD治疗剂量依赖性地抑制了这些蛋白的激活。同时,WYD上调了M2标志物CD206,下调了M1标志物iNOS的蛋白水平。在LPS刺激的RAW264.7细胞中,得到了与体内一致的结果,WYD含药血清同样抑制了PI3K/AKT/mTOR通路和HIF-1α的激活。
6. 温阳汤在体外抑制RAW264.7细胞的炎症细胞因子和氧化应激
在LPS刺激的RAW264.7细胞中,WYD含药血清处理可剂量依赖性地降低TNF-α、IL-1β和IL-6的分泌水平。同时,WYD处理提高了CAT和SOD活性,降低了MDA含量和细胞内ROS水平,表明其具有良好的体外抗炎和抗氧化作用。
7. 温阳汤在体外重塑M1/M2巨噬细胞极化平衡
实时定量PCR分析显示,LPS刺激显著上调了M1型巨噬细胞标志基因iNOS、TNF-α和IL-12p40的表达,而WYD中、高剂量处理抑制了这些基因的表达。相反,WYD处理增强了M2型巨噬细胞标志基因Arg-1、Fizz-1和Ym-1的表达。这进一步证实WYD能在细胞水平上抑制M1极化并促进M2极化。
结论
综上所述,本研究发现温阳汤(WYD)对DSS诱导的溃疡性结肠炎具有显著的治疗作用。其作用机制涉及多靶点、多通路:WYD通过重塑巨噬细胞极化平衡(抑制M1型、促进M2型),有效减轻肠道炎症和氧化应激;同时,WYD通过抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路的过度激活及其下游靶点HIF-1α的表达,从分子层面调控炎症和免疫反应。这项研究不仅阐明了WYD治疗UC的潜在分子机制,也为未来开发基于中药复方的UC治疗策略提供了重要的理论依据和实验支持。
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