【合作文献】鲁南制药通过CyTOF技术发现首荟通便胶囊可调节肠道免疫细胞紊乱状态,消除肠道炎症

首荟通便胶囊(SHTB)是一种能有效改善便秘症状的中药,但SHTB在肠道组织中的直接靶点尚不明确,毒理学报道也不系统。

 

鉴于此,天津中医药大学中药学院和鲁南制药中药制药共性技术国家重点实验室研究团队在《Biomedicine & Pharmacotherapy》期刊在线发表“Shouhui Tongbian Capsules induce regression of inflammation to improve intestinal barrier in mice with constipation by targeted binding to Prkaa1: With no obvious toxicity”,该研究旨在探索SHTB在地芬诺酯诱导便秘小鼠肠道组织中的直接靶点,并进一步探讨该靶点用药改善肠道屏障功能的药理机制。同时,采用连续13周的长期毒性试验,系统评价SHTB的安全性。
其中,CyTOF技术部分,普罗亭从项目讨论、实验检测到数据分析,全程提供服务。

 

SHTB对便秘小鼠肠道组织的保护作用

SHTB不仅可改善地芬诺酯所致便秘小鼠肠道组织的病理损伤,且效果优于MC(枸橼酸莫沙必利片);SHTB还能显著抑制便秘小鼠肠屏障的损伤;SHTB还可以通过抑制NLRP3炎症小体信号通路和TLR4/NF-κB信号通路来抑制便秘小鼠结肠组织的炎症反应。

 

 

 

图1  SHTB对便秘小鼠肠道的保护作用

SHTB对便秘小鼠结肠组织免疫细胞紊乱的调节作用

 

免疫细胞作为炎症和抗炎反应的执行者,在炎症的消退中起着不可或缺的作用。研究人员采用CyTOF技术通过41个蛋白marker分析肠道免疫细胞的分类,共鉴定出38个cluster。

 

图2  基于标记物表达水平的结肠组织免疫细胞簇分类
与NC组比较,模型组肠道免疫细胞亚群比例变化明显,免疫细胞的失衡在便秘小鼠肠道炎症的诱导中发挥了积极作用。模型小鼠口服高剂量SHTB后,免疫细胞亚群失衡明显逆转,肠道炎症消退。另外,高剂量组SHTB显著降低了具有促炎作用的CXCR3+ Th (Th1样)细胞的比例。
图3  SHTB对便秘小鼠结肠组织免疫细胞紊乱的影响

 

与NC组相比,便秘小鼠结肠组织中在炎症反应中起重要作用的T细胞标志物TCRβ、CD3e、Th1特异性转录因子Tbet、CTL标志物CD8a、T细胞活化标志物CD69和诱导性T细胞共刺激(ICOS)上调。而M2型巨噬细胞标志物CD206、抑制性受体Siglec-F等多种免疫负性调控相关标志物在吞噬细胞上的表达明显降低。SHTB可调节上述免疫标记物的紊乱,使模型组的免疫状态调整回NC组的正常状态。

 

 

图4  SHTB对便秘小鼠结肠组织免疫细胞表面标志物的影响

SHTB的药理机制

 

为了从源头上解释SHTB的药理机制,研究人员结合光化学诱导反应偶联系统和中心碳靶向代谢组学技术,发现SHTB可以特异性结合Prkaa1,调控便秘小鼠结肠组织中的糖酵解/糖异生和磷酸戊糖通路,这可能是SHTB抑制肠道炎症的关键原因。进一步进行连续13周的重复给药毒性试验,证实SHTB长期使用后无明显毒性,证明在临床实践中连续使用14 d SHTB是可行和安全的。

 

图5  结肠组织中SHTB直接靶点的鉴定

 

 

文章总结

 

 

 

研究人员通过CyTOF技术发现SHTB对便秘小鼠结肠组织免疫细胞的紊乱的具有调节作用,使肠道炎症消退;SHTB作为一种靶向Prkaa1调节糖酵解/糖异生和磷酸戊糖通路抗炎的中药,可改善便秘小鼠的肠屏障。这些发现拓宽了对Prkaa1作为炎症抑制的可药物靶蛋白的认识,并为便秘损伤的新型治疗策略开辟了新的途径。同时,本研究从改善肠道屏障的角度揭示了SHTB的直接药理靶点,并证实了其安全性,为SHTB在临床的适宜、安全应用提供了新的思路。

【参考文献】Sun C, Zhang Y, Liu M, et al. Shouhui Tongbian Capsules induce regression of inflammation to improve intestinal barrier in mice with constipation by targeted binding to Prkaa1: With no obvious toxicity. Biomed Pharmacother. 2023 Mar.

 

 

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