《Journal of Ethnopharmacology》:Evaluating the mechanism of action of Si Ni San in improving stress-induced gastric ulcers based on the TLR4/NF-κB signaling pathway
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四逆散(SNS)经口服预处理可减轻小鼠应激性胃溃疡的胃黏膜损伤,通过调控TLR4/NF-κB信号通路抑制炎症反应,降低MDA水平,提升SOD和GSH-Px活性,同时网络药理学和分子对接分析揭示了其多成分协同作用机制。
徐茵茵|陈二霄|何行亮|王宁|陈婷婷|李志远|徐旺峰|董英杰|李波|吕贵元|陈素红
浙江中医药大学附属绍兴中医院,中国浙江绍兴,312400
摘要
民族药理学意义
“辛散”(SNS)是一种源自《伤寒论》的经典中药方剂,传统上用于调和肝脾、调节气机、缓解腹痛和胃肠道不适。临床上,SNS长期用于治疗肝脾失调引起的疾病,包括功能性及应激相关的胃肠道疾病。然而,其在应激性胃溃疡(SGU)中的保护作用及其机制尚不明确。
目的
评估SNS对小鼠应激性胃溃疡的保护作用,并阐明其潜在的分子机制。
方法
小鼠在采用水浸束缚法诱导应激性胃溃疡前,连续7天通过口服给予2.4、4.8和9.6 g/kg剂量的SNS。通过宏观观察和组织病理学检查(H&E和PAS染色)评估胃黏膜损伤情况。使用商业试剂盒测量氧化应激参数(ROS、MDA、SOD和GSH-Px)。通过Western blot分析确定胃组织中TLR4、MyD88和NF-κB的蛋白表达水平,并通过ELISA定量血清炎症细胞因子(TNF-α、IL-1β和IL-6)。通过LC-MS/MS鉴定吸收的成分,随后进行网络药理学和分子对接分析。
结果
研究表明,SNS可保护胃黏膜结构,减轻炎症,有效维持上皮层,并降低胃组织中的氧化应激。它抑制胃组织中TLR4、NF-κB和MyD88蛋白的表达,从而减少炎症反应。与模型组相比,ROS和MDA水平降低,而SOD和GSH-Px活性升高。富集分析表明,SNS可能通过多种途径发挥抗SGU作用,包括Toll样受体信号通路、TNF信号通路和IL-17信号通路。利用LC-MS结合生物信息学分析鉴定了对胃黏膜具有保护作用的潜在活性化合物。
结论
SNS预处理通过调节TLR4/NF-κB信号通路,发挥对抗应激性胃溃疡的保护作用,从而减轻炎症反应和胃黏膜损伤。
引言
应激性胃溃疡(SGU)是严重生理应激下发生的急性胃黏膜病变,表现为黏膜出血、表浅溃疡和糜烂。内镜研究显示,74-100%的重症患者在ICU入住后24小时内出现应激相关黏膜病变,这些病变可能发展为具有临床意义的出血(Plummer等人,2014年)。临床上,SGU常见于创伤患者、重症患者或休克患者,而应激性溃疡出血是这些患者发病率和死亡率增加的严重并发症(Bardou等人,2015年)。当前研究表明,应激相关胃黏膜损伤是由于黏膜防御因子与损伤因子(如缺血、黏膜血流受损和炎症反应)之间的失衡所致。从中医角度来看,应激性上腹部不适和食欲不振属于“胃脘痛”范畴。中医理论认为,这种情况与肝脏和脾脏功能密切相关,通常由情绪失调、饮食不当和脾胃虚弱等因素引起(Fan等人,2025年)。其发病机制涉及脾胃亏虚,导致胃功能受损和胃内容物下行不畅。尽管SGU的确切发病机制尚不清楚,但目前研究认为它源于抗炎因子和促炎因子之间的失衡,引发胃黏膜炎症,从而导致应激性胃溃疡(Wang等人,2024年)。
氧化应激(如缺血-再灌注或出血性休克引起的氧化应激)是公认的炎症反应诱因。应激性胃溃疡属于缺血-再灌注损伤的一种。在正常情况下,内源性抗氧化酶(如超氧化物歧化酶SOD和谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px)调节活性氧(ROS)水平,维持氧化还原平衡并保护黏膜(Pei等人,2023年;Sies和Jones,2020年)。然而,在SGU期间,MDA和ROS等氧化产物在胃组织中积累,导致黏膜损伤和功能障碍。此外,ROS可直接激活下游炎症信号通路,特别是Toll样受体(TLRs)。这些受体在介导胃黏膜炎症中起核心作用。在TLR家族中,TLR4信号通路激活髓系分化因子88(MyD88),触发细胞内炎症级联反应,最终导致NF-κB激活。这种激活促进促炎细胞因子的产生,从而促进SGU的发展(Tourani等人,2018年;Vidya等人,2018年;Wang等人,2017年)。实验研究表明,抑制或削弱TLR4信号通路可减轻休克和组织损伤模型中的炎症细胞因子产生(El-Sisi等人,2021年),表明TLR4是炎症反应的关键介质。先前研究显示,SGU中NF-κB的过度表达会加剧炎症级联反应,释放更多促炎细胞因子(如TNF-α、IL-1β和IL-6),从而加重局部组织损伤(Asante和Wiafe,2023年;Mao等人,2025年)。抗炎疗法已被证明能有效减轻炎症并改善临床结局(Zhang等人,2024年)。
目前治疗胃溃疡的方法主要包括抑酸剂(如质子泵抑制剂和H2受体拮抗剂)、黏膜保护药物以及幽门螺杆菌根除方案(Liu等人,2020年)。对于应激相关胃黏膜损伤,推荐使用抑酸剂,但长期使用这些药物可能伴有不良反应和保护效果不理想,而基于抗生素的疗法面临耐药性和疗效不佳的问题(Begg等人,2023年)。因此,迫切需要开发安全有效的替代疗法来管理应激性胃溃疡。
最近的研究日益强调植物提取生物活性化合物在炎症和氧化应激相关疾病中的治疗潜力。例如,乙基没食子酸已被证明能缓解炎症反应并调节氧化应激信号通路(Gon?alves等人,2025年)。黄酮类化合物(如槲皮素)也对NF-κB通路具有调节作用,从而减轻多种疾病中的炎症损伤(Chen等人,2025年)。这些发现表明天然产物能够对关键炎症信号通路产生多靶点调节作用。由多种生物活性成分组成的传统草药方剂“辛散”(SNS)在传统中医文献《伤寒论》中有记载,传统上用于治疗肝脾失调伴有腹痛和胃肠道不适的症状。中医理论认为,情绪应激会扰乱肝气,影响胃肠道功能,导致上腹部疼痛。临床应用表明,SNS可用于治疗伴有腹部或上腹部不适的应激相关胃肠道功能障碍。现代药理学研究表明,SNS通过增强黏膜屏障完整性和调节炎症反应,改善功能性消化不良和应激相关胃肠道功能障碍(Chen等人,2022年;Zhu等人,2020年)。鉴于急性应激是胃黏膜损伤的关键诱因(Prayoga等人,2024年),应激性胃溃疡模型为研究SNS在应激条件下的胃黏膜保护作用提供了实验依据。然而,其在应激性胃溃疡中的具体分子机制尚不清楚。先前研究显示,SNS对胃黏膜和胃肠道疾病具有保护作用。基于TLR4/NF-κB信号通路在应激性胃损伤中的关键作用(Xie等人,2025年),我们假设SNS可能调节炎症和氧化应激相关通路,包括TLR4/NF-κB信号轴。迄今为止,尚未系统研究SNS的抗溃疡活性中TLR4/NF-κB轴的参与机制。药理学研究表明,含有柴胡的传统中药方剂(如小柴胡汤和柴胡桂枝汤)在预防和治疗胃溃疡中起关键作用。柴胡的主要活性成分柴胡皂苷已被证实能缓解大鼠的应激性胃溃疡(Ma和Ma,2011年)。Zheng等人的研究(Guan等人,2013年)表明,柴胡皂苷通过抑制NF-κB信号通路和抑制炎症细胞因子(如TNF-α)的表达发挥治疗作用。此外,甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch.)具有显著的抑酸和预防溃疡作用。Citrus aurantium L.中的黄酮类化合物具有强抗炎和抗氧化作用,其肠道代谢物可降低血液内毒素和TNF-α水平,从而增强抗氧化效果(Liu等人,2017年)。Citrus aurantium L.的总黄酮类化合物还能调节骨骼肌细胞中的炎症介质表达,有效抑制炎症级联反应(Kim等人,2013年)。Feng等人的研究(Feng等人,2023年)表明,甘草苷可降低胃黏膜组织中的TNF-α、IL-1β和IL-6水平,同时增加EGF和PGE2水平,从而减少胃溃疡的发生。
先前研究表明,SNS可增强胃动力并保护肝脾失调相关的胃黏膜。基于这些发现,本研究旨在进一步探讨SNS在治疗应激性胃溃疡中的体内疗效和机制,重点关注TLR4/NF-κB信号通路。
化学物质和试剂
雷尼替丁(L230042)购自广东香山堂制药有限公司(中国广东)。Bupleurum chinense DC(220402)购自浙江中医药大学饮片有限公司(中国浙江)。Paeonia lactiflora Pall.(231200409)购自安徽康美(亳州)世纪中药有限公司(中国安徽)。Citrus aurantium L.(1907074)购自浙江千王中药有限公司(中国浙江),
SNS对应激性胃溃疡小鼠胃组织病理学的影响
如图1A-B所示,正常组的胃黏膜完整,无可见溃疡病变,溃疡指数最低。相比之下,模型组的溃疡指数显著升高(p < 0.01),伴有严重的胃黏膜损伤,表现为多个溃疡病变(红色箭头标示)。模型组溃疡指数的显著升高证实了实验模型的成功建立
讨论
中医认为,情绪困扰(如压力和抑郁)会扰乱肝气流动,从而影响胃功能并引发疼痛(Qiao等人,2025年)。在现代社会中,心理压力日益普遍,常导致情绪失调。中医认为,这些紊乱会导致肝气郁滞,进而影响胃功能并引发上腹部疼痛。
结论
研究表明,SNS在应激性胃溃疡小鼠模型中可减轻胃黏膜损伤,表现为胃黏膜损伤指数、组织病理学特征和黏液分泌的改善。SNS治疗可降低ROS和MDA水平,显著恢复GSH-Px活性,SOD活性也有改善趋势,表明可能减轻胃组织中的氧化损伤。
作者贡献声明
陈婷婷:数据可视化、软件处理。李志远:方法学设计、原始草案撰写、数据管理。王宁:数据验证、软件使用、实验设计。徐茵茵:撰写、审稿与编辑、项目监督、方法学设计。陈二霄:原始草案撰写、数据管理。吕贵元:项目监督、项目管理、资金筹措。陈素红:项目监督、项目管理、资金筹措。董英杰:数据可视化。李波:项目监督、方法学设计,数据获取
本研究的数据可应要求提供给研究人员。
利益冲突
作者声明没有利益冲突。
利益冲突声明
无需要披露的利益冲突,本手稿已获得所有作者的批准。
致谢
本研究得到了
国家中医药传承与创新人才支持计划(2024ZR181)的资助。