昌蒲郁金汤通过增强PINK1/Parkin介导的线粒体自噬并抑制NLRP3炎症小体介导的细胞焦亡来改善抽动秽语综合征

　　本研究针对抽动秽语综合征（TS）现有治疗药物副作用大的问题，通过动物实验探讨中药复方昌蒲郁金汤（CPYJT）的治疗机制。研究发现CPYJT通过增强PINK1/Parkin介导的线粒体自噬，清除ROS积累，抑制NLRP3炎症小体激活和细胞焦亡，从而改善TS症状。该研究为TS提供了新的治疗策略，并促进了中医药的现代化应用。

　　

抽动秽语综合征（Tourette syndrome，TS）是一种常见的神经发育障碍，主要表现为不自主的运动和发声抽动，全球患病率约为0.5%。该病多发于儿童和青少年时期，常共患注意缺陷多动障碍、强迫障碍、抑郁障碍等多种精神行为问题，严重影响患者的学习、认知、心理健康和社会适应能力。目前临床上主要使用泰必利（Tiapride）和氟哌啶醇等药物治疗TS，虽然这些药物可以缓解部分症状，但会引发锥体外系反应、体重增加等多种不良反应。因此，寻找安全有效的TS治疗方法迫在眉睫。

中医药作为传统医学的重要组成部分，在治疗TS方面展现出良好的治疗潜力和安全性。昌蒲郁金汤（Changpu Yujin Tang，CPYJT）是由石菖蒲、郁金、僵蚕、蝉蜕、全蝎、天麻、远志、竹茹、磁石、石决明、川牛膝、山楂等12味中药组成的复方制剂。临床研究表明，CPYJT能显著改善TS患儿的临床症状，有效率达93.33%，且未见不良反应报道。基础研究显示，TS大鼠纹状体存在线粒体超微结构损伤，且白细胞介素-1β（IL-1β）等炎症介质浓度升高，表明线粒体功能障碍和神经炎症参与TS的发病过程。CPYJT被证实能够减轻TS大鼠的抽动样行为，减轻线粒体损伤，抑制炎症因子释放，提示其治疗作用很可能与改善线粒体功能和减轻神经炎症有关。然而，确切的分子机制尚不完全清楚。

近年来研究表明，TS患者纹状体线粒体功能障碍与小胶质细胞介导的免疫反应激活有关。线粒体作为活性氧（reactive oxygen species，ROS）的主要来源，当线粒体功能受损时会出现ROS积累，导致线粒体氧化应激损伤。ROS是NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3（NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3，NLRP3）炎症小体激活的关键介质，随后促进IL-1β和白细胞介素-18（IL-18）的释放，并可能诱导细胞焦亡（pyroptosis），从而加剧严重的神经炎症。研究报道TS大鼠脑内存在线粒体氧化应激和NLRP3活性增加，提示线粒体功能障碍可能通过激活NLRP3炎症小体在TS发病机制中起关键作用。PTEN诱导假定激酶1（PTEN-induced putative kinase 1，PINK1）/Parkin RBR E3泛素蛋白连接酶（Parkin RBR E3 ubiquitin-protein ligase，Parkin）介导的线粒体自噬（mitophagy）对维持线粒体稳态至关重要，已被证明可通过清除ROS来减少NLRP3炎症小体激活。该通路与中药复方在阿尔茨海默病和脑缺血再灌注损伤等疾病中的治疗作用有关。

基于上述背景，本研究采用3,3′-亚氨基二丙腈（IDPN）诱导的TS大鼠模型，研究CPYJT对PINK1/Parkin介导的线粒体自噬和NLRP3炎症小体激活的影响。采用行为学评分、苏木精-伊红（H&E）染色、透射电子显微镜（TEM）、末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记（TUNEL）染色、Western blotting（WB）等多种技术评估这些效应的分子机制。这种综合方法旨在阐明CPYJT在线粒体质量控制和神经炎症过程中的双重调节机制，最终为开发靶向TS治疗和通过严格的机制理解促进中医药临床应用提供科学基础。

研究人员采用的主要技术方法包括：使用IDPN诱导建立TS大鼠模型并进行行为学评估；通过超高效液相色谱-串联质谱法（UPLC-MS/MS）分析CPYJT的化学成分；采用H&E染色和TEM观察纹状体神经元细胞形态和线粒体超结构；通过TUNEL染色检测细胞凋亡；使用酶联免疫吸附测定（ELISA）检测IL-1β和IL-18水平；采用DCFH-DA荧光探针法测定ROS水平；通过免疫荧光（IF）和免疫组化（IHC）染色检测相关蛋白表达；运用定量实时聚合酶链反应（qRT-PCR）和Western blotting（WB）分析mRNA和蛋白表达水平。

3.1. UPLC-MS/MS analysis of CPYJT

通过UPLC-MS/MS分析，从CPYJT中鉴定出687种化合物，主要包含萜类、氨基酸及其衍生物、有机酸及其衍生物和生物碱等成分。

3.2. CPYJT reduced stereotyped and motor behaviors in TS rats

行为学测试结果显示，与模型组相比，CPYJT治疗组大鼠的刻板行为和运动行为评分显著降低，表明CPYJT能有效缓解TS大鼠的抽动样症状。

3.3. CPYJT ameliorated neuronal cell damage in the striatum of TS rats

H&E染色结果显示，CPYJT治疗改善了TS大鼠纹状体神经元细胞的损伤，细胞排列更加整齐，水肿和坏死区域减少。

3.4. CPYJT improved the ultrastructure of mitochondria in the striatum and facilitated the formation of mitophagy vesicles in TS rats

TEM观察发现，CPYJT治疗改善了TS大鼠纹状体线粒体超微结构，线粒体肿胀减少，线粒体嵴更加清晰，并可见线粒体自噬囊泡形成。

3.5. CPYJT reduced apoptosis in striatum neuronal cells of TS rats

TUNEL染色结果显示，CPYJT治疗显著降低了TS大鼠纹状体神经元细胞的凋亡率。

3.6. CPYJT decreased IL-1β, IL-18, and ROS levels of TS rats

ELISA和DCFH-DA荧光探针检测结果显示，CPYJT治疗降低了TS大鼠纹状体中IL-1β、IL-18水平和ROS积累。

3.7. CPYJT promoted PINK1/Parkin-mediated mitophagy and suppressed the activation of NLRP3 inflammasome

IF和IHC染色结果表明，CPYJT促进了PINK1和LC3B的共表达，抑制了NLRP3和Cleaved-Caspase-1的共表达，表明CPYJT增强了PINK1/Parkin介导的线粒体自噬并抑制了NLRP3炎症小体激活。

3.8. The PINK1/Parkin-mediated mitophagy-NLRP3 inflammasome axis plays a critical role in the pathogenesis of TS

通过使用自噬诱导剂雷帕霉素（RAPA）进行正向验证，发现增强PINK1/Parkin介导的线粒体自噬可以抑制NLRP3炎症小体激活，降低ROS、IL-1β和IL-18水平，表明PINK1/Parkin介导的线粒体自噬-NLRP3炎症小体轴在TS发病机制中起关键作用。

3.9. CPYJT enhanced PINK1/Parkin-mediated mitophagy, thereby inhibiting NLRP3 inflammasome activation and attenuating pyroptosis in the striatum of TS rats

通过使用自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤（3-MA）进行反向验证，发现CPYJT能够逆转3-MA对PINK1/Parkin介导的线粒体自噬的抑制作用，抑制NLRP3炎症小体激活和细胞焦亡相关蛋白GSDMD和GSDMD-NT的表达。

本研究首次阐明了线粒体功能障碍和NLRP3炎症小体激活在TS发病机制中的关键作用，并证明CPYJT可通过增强PINK1/Parkin介导的线粒体自噬，抑制NLRP3炎症小体激活和细胞焦亡，从而对TS发挥治疗作用。这些发现不仅深化了对TS潜在机制的理解，而且为基于CPYJT特性开发新型疗法提供了科学基础。

研究的局限性在于使用的IDPN诱导TS大鼠模型的病理机制与人类TS复杂的病因学存在差异。未来研究应结合基因修饰动物模型或临床样本进行进一步验证。此外，CPYJT成分复杂，虽然本研究阐明了其通过PINK1/Parkin介导的线粒体自噬调节NLRP3炎症小体和细胞焦亡的机制，但具体的成分-靶点相互作用网络和药效物质基础仍需通过成分敲除/敲入实验或网络药理学分析进一步阐明。未来研究可开展多中心临床试验，探索该方剂的标准化制备方案，以增强其转化价值。

该研究由Shuang Huang等人完成，通讯作者为Zhenggang Shi，工作单位为中国甘肃中医药大学临床医学院。研究得到国家自然科学基金（82460951）和甘肃中医药大学研发基金项目（20YF3FA041）的资助。论文发表在《Immunobiology》期刊上。