ReDuNing通过激活JAK1/STAT3通路来抑制LPS（脂多糖）处理的小鼠中的肺泡巨噬细胞炎症

《Journal of the Chinese Medical Association》：ReDuNing inhibits alveolar macrophage inflammation in LPS mice by activating JAK1/STAT3

　　中药熱毒寧（RDN）通过激活JAK1/STAT3信号通路减轻脓毒症肺损伤，其机制涉及下调促炎因子IL-1β和TNF-α，上调抗炎因子IL-10，实验结合网络药理学、细胞及动物模型验证。

　　在临床实践中，脓毒症是一种常见且危急的疾病，其特点是由于感染引发的全身性免疫紊乱，常常导致多器官功能障碍综合征。肺部是脓毒症最易受损的器官之一，急性肺损伤（ALI）的发生率高达40%。脓毒症引起的ALI主要表现为免疫细胞过度激活、炎症因子大量释放，进而引发自身免疫性损伤。这种失控的炎症反应是脓毒症相关肺损伤的核心病理机制，因此，调控这一炎症过程对于有效治疗至关重要。

本研究围绕传统中药热毒宁（RDN）的药理作用展开，旨在探讨其在脓毒症相关肺损伤中的潜在机制。RDN是一种由黄花蒿、金银花和栀子组成的传统中药制剂，临床常用于治疗肺炎等疾病。近年来，RDN在抗炎、抗氧化及免疫调节方面的作用得到了广泛关注。已有研究表明，RDN可以通过调控NF-κB信号通路、减少中性粒细胞浸润、抑制髓过氧化物酶（MPO）活性以及降低炎症介质水平，减轻脂多糖（LPS）诱导的急性肺损伤。此外，网络药理学方法的应用表明，RDN可能通过激活MAPK/PI3K-AKT信号通路，抑制LPS诱导的巨噬细胞凋亡和炎症反应。鉴于中药具有多成分、多靶点的特性，我们假设网络药理学可以有效揭示RDN在脓毒症治疗中的分子机制，并通过体外和体内实验进行多维度验证。

本研究采用网络药理学策略，系统分析了RDN的活性成分及其作用靶点，并结合脓毒症相关的靶点进行交叉分析。首先，通过传统中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）筛选出RDN的主要活性成分，筛选标准为口服生物利用度（OB）不低于30%、药物相似性（DL）评分不低于0.18，最终确定了37种有效成分。这些成分的SMILES编码被输入到SwissTarget Prediction平台，以识别与RDN相关的靶点。随后，通过GeneCards数据库检索出与脓毒症相关的4532个靶点，并利用Venny 2.1软件进行交集分析，确定了285个共同靶点。进一步构建“药物-成分-疾病-靶点”网络，借助Cytoscape 3.10.1软件分析其结构特征和相互作用，从而揭示RDN可能作用的分子靶点。

基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析显示，RDN相关靶点主要涉及炎症相关通路，如PI3K/AKT、MAPK、趋化因子信号通路、JAK/STAT信号通路等。其中，JAK1/STAT3信号通路的富集程度最高，表明RDN可能通过该通路发挥抗炎作用。JAK/STAT信号通路是一种广泛存在于细胞内的信号传导系统，能够调控多种生物过程，包括细胞增殖、分化和免疫反应。在巨噬细胞中，该通路的激活与抗炎因子的分泌密切相关，同时可以抑制促炎因子的释放。已有研究指出，STAT3特异性敲除小鼠会表现出促炎因子的过度分泌，而补充抗炎因子IL-10则无法有效抑制炎症反应，这进一步支持了JAK1/STAT3信号通路在调节炎症状态中的重要性。

为了验证RDN是否通过激活JAK1/STAT3信号通路减轻脓毒症诱导的肺损伤，我们进行了体外和体内实验。在体外实验中，采用MH-S细胞（一种鼠源性肺泡巨噬细胞）模型，通过RT-qPCR和Western blot检测炎症因子及JAK1/STAT3信号通路相关蛋白的表达水平。结果显示，LPS处理的细胞中促炎因子IL-1β的mRNA水平显著升高，而JAK1和STAT3的表达则相对稳定。在RDN处理组中，IL-1β的mRNA表达水平下降，同时JAK1和STAT3的表达水平显著升高。当使用STAT3特异性抑制剂Stattic处理后，RDN的抗炎作用被部分抵消，IL-1β的表达水平显著上升，而JAK1和STAT3的表达则受到抑制。这些结果表明，RDN可能通过激活JAK1/STAT3信号通路来调节巨噬细胞的炎症反应，从而减轻肺部损伤。

在体内实验中，我们构建了LPS诱导的脓毒症小鼠模型，并将小鼠随机分为四个组：对照组、RDN治疗组、LPS模型组和LPS+RDN联合治疗组。实验结果显示，LPS处理的小鼠肺组织在12、24、48和72小时的时间点均表现出显著的病理变化，包括炎症细胞浸润、肺泡壁增厚、肺泡间隔增宽以及弥漫性肺水肿。相比之下，RDN治疗组的小鼠在治疗24小时后，肺组织病理变化与对照组无明显差异，但在治疗48小时后，肺部病理损伤明显减轻。进一步通过RT-qPCR和Western blot检测发现，RDN治疗组中促炎因子IL-1β和TNF-α的mRNA和蛋白表达水平均显著低于LPS模型组。这些结果进一步支持了RDN通过激活JAK1/STAT3信号通路，减少促炎因子的释放，从而发挥抗炎和保护肺组织的作用。

此外，我们还通过免疫组化和组织病理学分析观察到，RDN在体内能够有效缓解脓毒症引起的肺部炎症反应。在治疗48小时后，RDN组小鼠的中性粒细胞浸润、肺泡扩张和血管充血等病理特征均有所改善。这表明RDN不仅能够通过调控信号通路影响巨噬细胞的功能，还可能通过调节巨噬细胞极化状态，从整体上改善肺部的炎症环境。已有研究表明，脓毒症早期巨噬细胞主要极化为促炎的M1型，而随着病情进展，巨噬细胞逐渐向抗炎的M2型转化，参与组织修复。因此，RDN可能在M1向M2极化过程中起到促进作用，从而减轻肺损伤。

综合来看，RDN通过多成分、多靶点的作用机制，可能通过激活JAK1/STAT3信号通路，调节巨噬细胞的功能和极化状态，从而减少促炎因子的释放，增强抗炎因子的分泌，最终减轻脓毒症诱导的急性肺损伤。这一发现不仅揭示了RDN在肺部保护中的潜在分子机制，还为开发新的抗炎治疗策略提供了理论依据。同时，这也体现了传统中药在现代医学研究中的价值，尤其是在复杂疾病的多靶点干预方面。通过结合网络药理学预测与实验验证，本研究为RDN的临床应用提供了更深入的理解，并为其在脓毒症治疗中的推广奠定了基础。未来的研究可以进一步探索RDN对其他免疫细胞的影响，以及其在不同疾病模型中的作用机制，从而为中药的现代化和国际化提供更多的科学支持。