本研究由Jingyi Hou、Yu Gu、Shuai Zhao、Mengqi Huo、Shifeng Wang、Yanling Zhang、Yanjiang Qiao和Xi Li共同完成,作者单位包括北京中医药大学中药信息工程研究中心和北京市中药基础与新药研究重点实验室。研究成果于2018年11月27日发表在期刊《molecules》上,论文标题为”Anti-inflammatory effects of aurantio-obtusin from seed of Cassia obtusifolia L. through modulation of the NF-κB pathway”。
该研究属于天然药物化学与免疫药理学交叉领域,聚焦于传统中药决明子(Semen Cassiae)中主要蒽醌类成分aurantio-obtusin的抗炎作用机制。研究背景基于以下科学认知:慢性炎症是多种重大疾病(如癌症、糖尿病、类风湿性关节炎等)的共同病理基础,而NF-κB信号通路是调控炎症反应的核心通路。虽然此前研究已发现决明子具有抗炎活性,但其主要活性成分aurantio-obtusin的具体作用机制尚不明确。本研究旨在阐明aurantio-obtusin通过调控NF-κB通路发挥抗炎作用的分子机制,为开发新型抗炎药物提供理论依据。
研究采用LPS诱导的小鼠巨噬细胞RAW264.7炎症模型,系统评估了aurantio-obtusin的抗炎效果。首先通过MTT法检测细胞毒性,确定药物安全浓度范围(6.25-50 μM)。随后采用Griess法测定NO产量,ELISA检测PGE2、IL-6和TNF-α水平,细胞ELISA分析COX-2蛋白表达。在基因水平,通过实时定量PCR检测iNOS、COX-2、IL-6和TNF-α的mRNA表达。为阐明作用机制,采用Western blot分析NF-κB通路关键蛋白(IKKα/β、IκBα、p65)的磷酸化水平,并通过免疫荧光观察p65核转位情况。所有实验均设置空白对照、LPS模型组和阳性对照(地塞米松)组,数据采用GraphPad Prism 5.0进行统计分析。
研究获得了一系列重要发现:在安全性方面,100 μM以下的aurantio-obtusin对RAW264.7细胞无显著毒性。在抗炎效果上,该成分能浓度依赖性地抑制LPS诱导的NO产生(最大抑制率92.02%),显著降低PGE2水平(p<0.01),并抑制COX-2蛋白表达。在细胞因子层面,25-50 μM的aurantio-obtusin可显著抑制IL-6分泌(56.41%),25 μM时抑制TNF-α产生(54.54%)。基因表达分析显示,该成分能下调iNOS、COX-2、IL-6和TNF-α的mRNA表达。机制研究表明,aurantio-obtusin通过抑制IKKα/β磷酸化,减少IκBα降解,阻断p65核转位,从而抑制NF-κB信号通路激活。免疫荧光结果直观显示,50 μM药物处理可显著减少p65向细胞核的迁移。
研究得出结论:aurantio-obtusin通过抑制NF-κB信号通路,减少炎症介质(NO、PGE2)和促炎细胞因子(IL-6、TNF-α)的产生,这可能是决明子抗炎作用的重要物质基础。该发现具有双重价值:在科学层面,首次阐明了aurantio-obtusin调控NF-κB通路的分子机制,丰富了蒽醌类化合物的药理活性认知;在应用层面,为开发基于天然产物的新型抗炎药物提供了先导化合物,也为决明子的质量标准制定(以aurantio-obtusin作为指标成分)提供了理论支持。
本研究的创新点主要体现在:1)首次系统研究aurantio-obtusin的抗炎作用机制,填补了该领域的知识空白;2)采用多维度检测方法(从基因表达到蛋白功能),全面解析药物作用靶点;3)发现该成分对IL-6的抑制作用强于TNF-α,提示其可能具有独特的细胞因子调控特征;4)将传统中药活性成分研究与现代分子药理学相结合,为中药现代化研究提供了范例。此外,研究中建立的LPS诱导RAW264.7细胞炎症模型及NF-κB通路检测方法,也为后续相关研究提供了可靠的技术参考。