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Acta Pharm Sin B(IF=14.5):中药复方八味败毒散缓解败血症所致肝损伤的机制探索

Acta Pharm Sin B(IF=14.5):中药复方八味败毒散缓解败血症所致肝损伤的机制探索

  • 分类:华盈视角
  • 作者:小王
  • 来源:达吉特公众号

【概要描述】八味败毒散通过调控肠道菌群和巨噬细胞抗炎活性缓解败血症所致肝损伤。

Acta Pharm Sin B(IF=14.5):中药复方八味败毒散缓解败血症所致肝损伤的机制探索

【概要描述】八味败毒散通过调控肠道菌群和巨噬细胞抗炎活性缓解败血症所致肝损伤。

  • 分类:华盈视角
  • 作者:小王
  • 来源:达吉特公众号
  • 发布时间:2023-12-06 17:22
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败血症所致肝损伤(SILI)是败血症死亡的重要原因。抗生素是败血症初期治疗的重要组成部分。然而,不适当地使用抗生素可能会导致多重耐药感染和死亡。因此,有必要寻找新的靶向治疗策略。

肠-肝轴是指肠道和肝脏之间的微生物、代谢和免疫相互作用的双向关系。在过去的20年里,人们已经很好地了解了败血症期间关键器官(如肝脏和肠道)之间的相互作用和器官间的交流。肠道微生物区系失调与肠道屏障功能、免疫功能和肝脏损害有关。因此,重塑肠道菌群的方法被用于预防和治疗肝脏损伤。

八味败毒散(BaWeiBaiDuSan)是由人参、百合、黄精、金银花、沙棘、杏仁、桔梗和柏皮配方后提取的。临床上八味败毒散已成功地用于治疗术后感染。

近期北京中医药大学联合广州中医药大学第二附属医院中医湿热证国家重点实验室等研究团队合作在 Acta Pharmaceutica Sinica B 上发表的一篇题为Herbal formula BaWeiBaiDuSan alleviates polymicrobial sepsis-induced liver injury via increasing the gut microbiota Lactobacillus johnsonii and regulating macrophage anti-inflammatory activity in mice的文章, 揭示了复方八味败毒散可增加肠道菌群约氏乳杆菌及调节巨噬细胞抗炎活性减轻败血症引起的肝损伤。

|   01、八味败毒散(BWBDS)单独治疗可保护小鼠免受败血症性肝损伤(SILI)

研究者首先在盲肠结扎和穿刺术(CLP)小鼠手术前给予BWBDS治疗两周,手术结束后给予药物头孢西丁(CS)处理三天。与CLP对照组小鼠相比,治疗组小鼠的存活时间显著延长(图1A)。免疫细胞过度产生细胞因子是导致SILI的主要原因,因此,作者检测了小鼠血清中细胞因子的分泌。他们发现CLP造模小鼠关键炎症因子显著上调,BWBDS治疗组小鼠肝脏炎症标志物(IL-6、TNF-α、IL1b等)的mRNA水平显著降低(图1B)。组织学分析表明,与CLP小鼠相比,BWBDS治疗组小鼠肝脏的病理变化较少(图1C和D)。此外作者发现CS、BWBDS和二者联用可显著降低F4/80+CD11b+CD45+巨噬细胞在肝脏中的比例,且BWBDS比CS更有效(图1E)。为了确定BWBDS能否减轻败血症时的肝损伤程度,作者检测了血清转氨酶水平。结果发现,在CLP后24小时,BWBDS组小鼠的ALT和AST明显低于CLP对照组小鼠 (图1F和G)。

图1.八味败毒散(BWBDS)单独治疗可保护小鼠免受败血症性肝损伤(SILI)

|   02、八味败毒散抗SILI作用与促进巨噬细胞抗炎活性有关

研究者检测了脾脏、腹膜巨噬细胞(PMs)和极化外周血单核细胞(pPBMC)中的巨噬细胞变化,发现BWBDS治疗小鼠的巨噬细胞总数(F4/80+CD11b+CD45+)和促炎M1型 (CD80+F4/80+CD11b+)减少,同时抗炎M2 型(CD206+F4/80+CD11b+)增加(图2A-C), M1巨噬细胞中TNF-α和INOS的产生也减少(图2D和E),M2巨噬细胞中IL-10上调(图2F),说明BWBDS治疗可能通过激活M2巨噬细胞和抑制M1巨噬细胞的功能来影响SILI。

图2.八味败毒散抗SILI作用与促进巨噬细胞抗炎活性有关

|   03、八味败毒散治疗改变小鼠的肠道菌群组成

研究者对粪便样本进行了consensus-PCR(肠杆菌基因组内重复序列PCR)和16S PacBio SMRT测序,与CLP对照小鼠相比,BWBDS处理小鼠的乳酸杆菌在属和种中的丰度增加(图3A和B)。粪便移植实验发现了BWBDS粪便处理显著增加了结肠ZO-1和Occludin的mRNA水平, 而与CS治疗小鼠和BWBDS加CS治疗小鼠相比没有差异(图3C和D)。

图3.八味败毒散治疗小鼠和CLP对照组小鼠的肠道菌群组成不同

|   04、BWBDS给药小鼠的粪便可以减轻SILI

粪便移植(FMT)实验发现BWBDS粪便小鼠受体在CLP后的存活率高于CLP粪便接受组(图4A),组织学分析表明,移植小鼠肝组织病理损伤程度与对照组有明显差异(图4C)。BWBDS和CLP粪便受体小鼠之间的肠道微生物区系组成不同(图4B、D)。此外,BWBDS粪便接受组的乳杆菌丰度高于CLP粪便接受组(图4D和E)。这些结果表明,BWBDS治疗小鼠的肠道微生物区系可能独立地减轻了SILI,这可能与乳杆菌的增加和肠道屏障功能的改善有关。

图4.BWBDS治疗小鼠的肠道微生物区系可独立减轻SILI

|   05、约氏乳杆菌L. johnsonii治疗可缓解 SILI

研究者进一步验证了复方处理后显著增加乳杆菌的作用。口服约氏乳杆菌治疗可显著延长 CLP后的存活率(图5A)。与CLP对照组相比,约氏乳杆菌处理后肝脏中的炎症相关细胞因子mRNA也明显降低(图5B)。组织学分析显示约氏乳杆菌治疗组的肝脏病理变化少于CLP对照组(图5C和D)。在约氏乳杆菌治疗组中发现肝脏中 F4/80+CD11b+CD45+巨噬细胞的比例下降(图 5E)。这些结果表明约氏乳杆菌可以和BWBDS一样减轻败血症引起的肝损伤。

图5. 约氏乳杆菌L. johnsonii治疗可独立缓解 SILI

|   06、约氏乳杆菌通过调节 IL-10+M2 巨噬细胞以减轻 SILI

IL-10抗体可以抑制M2样巨噬细胞对坏死性肝细胞炎症的抵抗力,作者使用IL-10抗体后发现约氏乳杆菌诱导上调的IL-10被完全逆转了(图6A)。并且IL-10抗体还能逆转约氏乳杆菌处理组肝脏中炎症因子mRNA的下调(图6B) 。约氏乳杆菌+抗IL-10R单抗治疗组与CLP对照组相比,肝脏中F4/80+CD11b+CD45+巨噬细胞比例未见下降(图6C)。与CLP对照组相比,约氏乳杆菌治疗组大鼠肝、回肠损伤明显减轻,组织学评分下降,然而,约氏乳杆菌加抗IL-10R单抗治疗组与CLP对照组相比无明显变化(图6D和E)。

图6. 约氏乳杆菌调节 IL-10+M2 巨噬细胞以减轻 SILI

|   总结与讨论

八味败毒散通过增加肠道微生物群约氏乳杆菌L. johnsonii,帮助维持肠道完整性和促进巨噬细胞抗炎活性来缓解败血症性肝损伤(SILI)。此外,L. johnsonii通过增强肠道完整性和促进M2巨噬细胞抗炎症活性来缓解SILI。作者的研究结果表明,八味败毒散可以作为益生元,而肠道微生物群约氏乳杆菌可以作为益生菌用于败血症患者,以改善SILI。

达吉特针对于中药及小分子药物研究,建立了一套完整的技术服务体系:

1)中药/复方的有效成分及代谢产物分离与鉴定;

2)血清/组织药代动力学分析

3)小分子化合物生物素批量标记

4) 小分子靶点筛选:20K芯片,DARTS/Pull down+质谱

5)药物调控信号通路筛选:磷酸化抗体芯片,蛋白质组学

6)网络药理学与计算机分子对接

7)SPR表面等离子共振(分子动力学)

8)天然产物化合物库与功能化合物筛选服务

|   相关文献

Fan X, Mai C, Zuo L, Huang J, Xie C, Jiang Z, Li R, Yao X, Fan X, Wu Q, Yan P, Liu L, Chen J, Xie Y, Leung EL. Herbal formula BaWeiBaiDuSan alleviates polymicrobial sepsis-induced liver injury via increasing the gut microbiota Lactobacillus johnsonii and regulating macrophage anti-inflammatory activity in mice. Acta Pharm Sin B. 2023 Mar;13(3):1164-1179. doi: 10.1016/j.apsb.2022.10.016.

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