題目：清舒益氣湯通過NF-κBMLC通路和腸道菌群改善勞力性熱射病引起的腸道屏障損傷

英文名：Qingshu Yiqi decoction ameliorates exertional heat stroke-induced intestinal barrier injury via NF-kB/MLC pathway and gut microbiota

雜志：Phytomedicine

影響因子：6.7

發(fā)表時(shí)間：2025年05月02日

研究背景：勞力性熱射?。‥HS）是由高溫環(huán)境引發(fā)的致命疾病，可導(dǎo)致多器官損傷。清舒益氣湯（QSYQD）是一種清熱補(bǔ)氣、保護(hù)腸道功能的中藥復(fù)方，但其防治EHS的機(jī)制尚未明確。

研究思路：通過建立EHS大鼠模型，預(yù)先給予不同劑量的QSYQD，評(píng)估腸道屏障功能，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)確定潛在靶點(diǎn)，并通過Western blot驗(yàn)證分子機(jī)制，同時(shí)利用16SrRNA測序分析腸道菌群組成，以評(píng)估QSYQD對(duì)EHS的保護(hù)作用及機(jī)制。

研究結(jié)果：

1、QSYQD的組分分析

為明確QSYQD的主要成分，其水提取物通過UPLC-Q-TOF-MS進(jìn)行分析。正/負(fù)離子模式下的UPLC-HRMS基峰離子色譜圖（BPI）及UPLC紫外色譜圖（UV254nm）（圖1B-D）顯示QSYQD中存在84種代謝物。其中，小檗堿、巴馬汀、黃連堿、表小檗堿、維生素B2、藥根堿、非洲防己堿、檸檬酸、格陵蘭黃連堿及木蘭堿是基于峰面積分析的相對(duì)豐度前10的化合物。值得注意的是，其中8種化合物源自黃連（黃蓮）。

圖1

2、QSYQD緩解EHS大鼠高熱

與既往研究中經(jīng)典熱射?。–HS）大鼠的核心體溫（Tc）相比，本實(shí)驗(yàn)中EHS誘導(dǎo)期間的Tc上升速率顯著更快。圖2A-D展示了四組實(shí)驗(yàn)中單個(gè)大鼠的Tc曲線。圖2E提供了組間平均Tc值的比較分析。結(jié)果顯示中劑量QSYQD顯著延緩Tc升高速率。進(jìn)一步分析了每只EHS大鼠發(fā)病期的發(fā)作時(shí)間（圖2G）和峰值Tc（圖2F），觀察到中劑量確實(shí)表現(xiàn)出最有效的保護(hù)作用且差異顯著。綜上，QSYQD緩解了EHS大鼠的高熱，且中劑量展現(xiàn)出最顯著的保護(hù)效果。

圖2

3、QSYQD減輕EHS誘導(dǎo)的多器官損傷

通過測量血液生化標(biāo)志物（包括ALT、AST、BUN、CK和CREA）評(píng)估大鼠器官損傷，這些標(biāo)志物是主要器官功能的指標(biāo)。在非EHS大鼠中，低、中、高劑量QSYQD干預(yù)后均未觀察到器官損傷跡象，證實(shí)這些劑量處于安全范圍（圖3）。相反，對(duì)EHS大鼠的分析顯示，QSYQD治療顯著減輕了熱應(yīng)激誘導(dǎo)的器官功能障礙。中劑量QSYQD干預(yù)在所有治療組中表現(xiàn)出最顯著的生化標(biāo)志物改善（圖3）。肝、腎、肺和腸道的H&E染色切片進(jìn)一步檢查（圖4A-D）與生化結(jié)果一致，證實(shí)QSYQD干預(yù)本身不會(huì)引起器官損傷，且中劑量顯著減輕了EHS誘導(dǎo)的多器官損傷。

圖3

4、QSYQD維持EHS大鼠腸屏障功能

研究表明EHS通過破壞緊密連接蛋白損傷腸屏障，增加通透性，使細(xì)菌內(nèi)毒素（如LPS）進(jìn)入血液，引發(fā)全身炎癥。因此，腸屏障在EHS發(fā)病機(jī)制中起關(guān)鍵作用。圖4D顯示使用TEM評(píng)估腸屏障功能，圖像顯示Con+EHS大鼠腸屏障顯著破壞，包括腫脹、微絨毛紊亂稀疏伴部分脫落、絨毛高度降低以及緊密連接和中間連接模糊（圖4E）。對(duì)大鼠血液樣本中這兩種標(biāo)志物的分析顯示，EHS誘導(dǎo)顯著升高了兩種腸屏障損傷標(biāo)志物的水平（圖5C,D），QSYQD顯著減輕EHS誘導(dǎo)的腸屏障蛋白下調(diào)并維持屏障連續(xù)性（圖5a,B）。中劑量QSYQD對(duì)腸屏障蛋白的保護(hù)作用最有效。屏障蛋白表達(dá)的定量分析（圖5E-G）顯示，中劑量QSYQD在所有三種屏障蛋白中均達(dá)到highest保護(hù)效能，且觀察到統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著差異。H&E染色、TEM、ELISA、免疫熒光和Western blot結(jié)果證實(shí)，QSYQD顯著維持了EHS大鼠的腸屏障功能。

圖4

5、QSYQD抗EHS的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析

韋恩圖顯示，QSYQD活性化合物靶點(diǎn)與HS疾病靶點(diǎn)共有1160個(gè)共同靶點(diǎn)（圖6A），這些共同靶點(diǎn)可能作為QSYQD抗EHS的有希望靶點(diǎn)?；?160個(gè)共同靶點(diǎn)，使用STRING和Cytoscape構(gòu)建PPI網(wǎng)絡(luò)，包含1024個(gè)節(jié)點(diǎn)和4686條邊（圖6C）。為識(shí)別核心靶點(diǎn)，使用CytoNCA篩選出225個(gè)靶點(diǎn)（圖6C）。KEGG通路富集分析共鑒定出286條信號(hào)通路。在歸類為環(huán)境信息處理的前20條KEGG通路中，NF-κB信號(hào)通路顯著富集（圖6D）。根據(jù)KEGG富集和大量文獻(xiàn)研究，構(gòu)建"通路-靶點(diǎn)-化合物"網(wǎng)絡(luò)以揭示QSYQD治療EHS的潛在機(jī)制（圖6E）。分子對(duì)接顯示NF-κB1與化合物間具有強(qiáng)結(jié)合親和力，結(jié)合能分別為-6.53±0.17、-8.17±0.15和-5.03±0.29kJ·mol?1（均值±標(biāo)準(zhǔn)差，n=3），符合高親和力相互作用標(biāo)準(zhǔn)（結(jié)合能<-5kJ·mol?1）。

圖5

6、QSYQD調(diào)節(jié)EHS大鼠腸組織中的NF-κB和MLC通路

基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)結(jié)果驗(yàn)證潛在通路。EHS誘導(dǎo)后，NF-κB信號(hào)通路相關(guān)蛋白（包括p65、IκBα和NF-κB）的磷酸化水平顯著升高，而QSYQD顯著抑制這種磷酸化激活（圖6F,G），發(fā)現(xiàn)MLCK表達(dá)無顯著差異，但磷酸化MLC蛋白被EHS激活并被QSYQD顯著抑制。

圖6

7、QSYQD調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)與組成

為探究QSYQD對(duì)腸道菌群的影響，采用16SrRNA測序，在OTU水平上QYM組與Con組間存在顯著分離（圖7A）。OTU水平的韋恩圖揭示兩組間差異顯著：僅582個(gè)OTU（51.64%）共有，309個(gè)OTU（27.42%）為QYM組獨(dú)有，236個(gè)OTU（20.94%）為Con組獨(dú)有（圖7B）。使用腸道微生物健康指數(shù)（GMHI）進(jìn)一步評(píng)估微生物健康，該指數(shù)基于物種水平微生物特征反映整體健康狀態(tài)。Con組與QYM組的比較分析顯示，QYM處理顯著提升大鼠GMHI，在門和屬水平差異均達(dá)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（圖7C,D）。Wilcoxon秩和檢驗(yàn)比較門和屬水平的菌群組成。在門水平，僅Patescibacteria兩組間差異顯著（圖7E）。在屬水平，前10個(gè)最豐富菌屬間觀察到顯著差異（圖7F），其中乳酸桿菌（Lactobacillus）和Colidextribacter在QYM組顯著富集，而Romboutsia、Dubosiella、Lachnoclostridium和Turicibacter顯著減少。

圖7

總結(jié)：清舒益氣湯（QSYQD）通過抑制NF-κB/MLC通路激活，維持腸道緊密連接蛋白表達(dá)，改善菌群結(jié)構(gòu)（增加乳酸桿菌），從而保護(hù)EHS大鼠的腸屏障完整性，減輕高熱和多器官損傷。中劑量效果最顯著，為中藥防治熱射病提供機(jī)制依據(jù)。傲星生物深耕生信分析十余載，有豐富的實(shí)驗(yàn)方案、完善的下游驗(yàn)證、機(jī)制研究服務(wù)，一對(duì)一專屬服務(wù)為您排憂解難，助您輕松應(yīng)對(duì)畢業(yè)和晉升！