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长延宁片通过抑制GPX4介导的铁死亡缓解克罗恩病

期刊:Journal of EthnopharmacologyDOI:10.1016/j.jep.2025.119415

学术报告:Changyanning Tablet 研究

作者与研究发表信息

本文的主要作者包括 Ying Huang、Qing Ru、Jing Zhang、Chuang Wang 等,研究分别由他们所在的单位支持完成,包括中国中医科学院中药资源利用与功能物质研究联合实验室(主营地为北京),以及江西康恩贝中药有限公司。本文发表在 Journal of Ethnopharmacology 期刊上,研究成果的 DOI 为 https://doi.org/10.1016/j.jep.2025.119415。文章接收于 2024 年 12 月 17 日,修订于 2025 年 1 月 23 日,并于 2025 年 1 月 25 日上线。


学术背景与研究目的

科学领域与研究背景

本研究关注领域为中医药的开发及其对现代炎症性肠病(Inflammatory Bowel Disease,IBD)如克罗恩病(Crohn’s Disease,CD)的治疗效用。当前尽管已有多种治疗 IBD 和 CD 的手段,但疗效有限,副作用较多,例如糖皮质激素会导致骨质疏松和高血糖,5-氨基水杨酸(mesalazine)可能引起肾毒性和胰腺毒性等问题。此外,许多患者需要长期用药维持病情缓解,这往往伴随药物耐受性和副作用增加。

Changyanning Tablet 是一种传统中成药,由五种中药材组成,包括地锦草(Euphorbia humifusa Willd.)、金毛耳草(Hedyotis chrysotricha (Palib.) Merr.)、樟树根(Cinnamomum camphora (L.) J. Presl)、香薷(Elsholtzia ciliate (Thunb.) Hyland)、枫香树叶(Liquidambar formosana Hance)。其被广泛用于治疗与湿热相关的腹泻、痢疾等胃肠疾病,但其是否对 CD 具有干预功效仍未有深入研究。

研究目标

本研究旨在探讨 Changyanning Tablet 对 CD 的干预效果,并深入揭示其潜在作用机制,特别是是否能够通过抑制 GPX4(Glutathione Peroxidase 4)介导的铁死亡(Ferroptosis)减轻 CD 症状。


研究流程与实验方法

总体设计

研究以 TNBS(2,4,6-三硝基苯磺酸)建立大鼠 CD 模型,通过一系列体内和体外实验验证 Changyanning Tablet 抑制铁死亡的效果,并依托现代化学分析技术(如 UPLC-MS)鉴别关键活性成分。研究共包括以下几个关键步骤:

  1. 动物模型的构建与药效评估

    • 加入 69 只 Wistar 大鼠,随机分为对照组、假手术组、TNBS 组、Changyanning Tablet 低剂量(200 mg/kg)组、中剂量(500 mg/kg)组、高剂量(1000 mg/kg)组,以及中西医对照组(200 mg/kg Mesalazine)。
    • TNBS 结合乙醇灌肠建立 CD 动物模型,每组定期监测体重、排便情况(如隐血及形态)以评估疾病活动指数(Disease Activity Index, DAI)。结肠组织取样后分析长度变化、病理形态(HE 染色)、炎症因子 mRNA 表达(TNF-α、IL-6)及屏障相关蛋白(Occludin、Claudin-1)表达情况。
  2. 体外研究主要靶点的筛选

    • 利用 HCoEpiC(人结肠上皮细胞系),使用三种铁死亡诱导剂:RSL3(靶向 GPX4)、FINO2(铁氧化引发脂质过氧化)及 Erastin,分别测试 Changyanning Tablet 对细胞存活率的提升效果。后续配合 GPX4-knockdown 技术进行靶点反验证。
  3. 活性成分筛选及分离

    • 使用 UPLC-MS 鉴定 Changyanning Tablet 中化学成分,并结合体外实验验证其主要活性成分(三种候选化学成分的铁死亡抑制活性)。
数据分析

所有数据使用 GraphPad Prism 进行统计分析,采用方差分析(ANOVA)、T 检验、卡方检验等方法评估组间显著差异。


研究主要结果

Changyanning Tablet 对 TNBS 诱导 CD 的治疗作用
  • 生存率与体重变化:TNBS 模型中生存率显著下降,但经 Changyanning Tablet 处理后存活率显著改善,体重恢复亦优于 TNBS 对照组。
  • DAI评分及大体形态:DAI 评分显示,Changyanning Tablet 和 Mesalazine 均能降低病变组评分;结肠长度减缩现象因药物处理而减轻。
  • 病理组织学分析:TNBS 组出现范围广泛的结肠黏膜坏死与炎症细胞渗透,而 Changyanning Tablet 对于结肠病理改变如黏膜缺失、炎症微环境显著改善。
  • 炎症及屏障蛋白表达:Changyanning Tablet 显著降低 TNF-α 和 IL-6 mRNA 表达,同时恢复 Occludin 与 Claudin-1 蛋白表达水平。
Ferroptosis 相关指标的改善

在 TNBS 大鼠模型中,Changyanning Tablet 显著上调 GSH(谷胱甘肽)水平,下调 MDA(丙二醛)浓度,并恢复 Slc7a11 和 GPX4 蛋白表达,这表明其干预效应可能是通过调控铁死亡的核心分子实现的。

Changyanning Tablet 在 RSL3 模型中的抗铁死亡验证
  • Changyanning Tablet 显著降低 RSL3 诱导的细胞凋亡率及 ROS(活性氧)生成,改善 Fe²⁺ 和 MDA 的异常累积。
  • GPX4 被 knockdown 后,Changyanning Tablet 的保护效用有所弱化,但仍显示一定抗铁死亡效力。
主要活性成分筛选及作用验证

UPLC-MS 鉴定出 14 种成分,其中 Rutin(芦丁)、Rosmarinic Acid(迷迭香酸)及 Kaempferol-3-O-Sophoroside(山柰酚-3-O-伴水苏糖苷)是 Changyanning Tablet 中的核心抗铁死亡成分,能显著抵抗 RSL3 的诱导效应。


研究结论与意义

本研究首次基于 TNBS 模型证实,Changyanning Tablet 可通过抑制 GPX4-介导的 Ferroptosis 显著缓解 CD 症状,为其实际治疗应用提供了科学依据。此外,通过识别核心活性成分如 Rutin、Rosmarinic Acid 和 Kaempferol-3-O-Sophoroside,本研究为该药物的现代化开发奠定了基础。未来,Changyanning Tablet 及相关活性成分有望成为治疗 CD 的潜在新药或药物组合,为中医药在国际范围内的应用与推广提供了新方向。


研究亮点与创新点

  1. 首次揭示 GPX4-介导的 Ferroptosis 在 Changyanning Tablet 干预 CD 症状中的关键作用。
  2. 综合采用体内外联合研究设计,验证药效及潜在机制。
  3. 通过高通量技术(UPLC-MS)明确核心活性成分,实现传统中药研究与现代药学技术的深度结合。

未来研究方向

由于 Changyanning Tablet 的干预机制及其多组分特点,进一步研究需关注以下几点: 1. 深化 GPX4 相关信号通路中的分子机制。 2. 开展大样本量、多物种、多剂量的实验验证。 3. 探讨与现代制剂技术的结合,以提高药物靶向性及生物利用度。同时,需积极推进临床试验,确保其长效安全性。

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