清肺消炎丸抗炎、平喘活性物質(zhì)篩選及其作用機(jī)制研究.pdf

1、哮喘和慢性阻塞性肺疾病是氣道炎癥的主要表現(xiàn)形式，是多種刺激因素、多種細(xì)胞、多種炎癥介質(zhì)、多種靶點和通路共同參與構(gòu)成的復(fù)雜炎癥網(wǎng)絡(luò)。目前這類疾病困擾著世界上3億人口，位于疾病死亡率的第四位。中藥對哮喘有較多的治療經(jīng)驗，中藥復(fù)方集中體現(xiàn)了中醫(yī)方劑理論和組方原則，其防病治病的有效性已被幾千年的臨床實踐所證實。而中藥具有多成分、多靶點的多樣性特點，是一個十分復(fù)雜的系統(tǒng)，大部分中藥復(fù)方的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和藥理機(jī)制尚不清晰，本研究選取治療呼吸道炎癥的中

2、藥復(fù)方-清肺消炎丸作為研究對象，對其多組分協(xié)同作用的治愈效果及分子作用機(jī)理進(jìn)行了研究。
　　在本研究中，首先采用UPLC/Q-TOF分析技術(shù)，對清肺消炎丸的整體化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)進(jìn)行研究，共鑒定出了55種化學(xué)成分，對鑒定出的物質(zhì)利用Molinspiration、PharmMapper和KEGG等生物信息學(xué)手段對其進(jìn)行吸收、靶點及作用通路的預(yù)測分析，預(yù)測結(jié)果有27種成分可能被吸收，其中19種成分可能通過HRAS、PDPK1等11個靶點起到

3、抗炎作用，主要為硫炔類、木脂內(nèi)酯類、酚酸類和類固醇類化合物。
　　建立了銅綠假單胞菌PAK菌株誘導(dǎo)的小鼠急性肺炎模型和TNF-α誘導(dǎo)人支氣管上皮BEAS-2B的細(xì)胞炎癥模型，在體內(nèi)、外(in vivo和in vitro)對清肺消炎丸的抗炎效果進(jìn)行研究。高、中劑量(18或6g/kg)的清肺消炎丸預(yù)給藥1周后，能顯著提高小鼠的存活率，降低TNF-α、IL-6、IL-8和RANTES等炎癥因子的表達(dá)，減少肺部細(xì)胞因子及免疫細(xì)胞的浸潤，改

4、善肺部組織的水腫、壞死脫落;2.5或0.5 mg/mL的清肺消炎丸干預(yù)能顯著地抑制BEAS-2B細(xì)胞中TNF-α誘導(dǎo)的IL-6和IL-8的增高，NF-κB熒光活性及Western blot分析顯示，清肺消炎丸通過抑制IκB的降解和NF-κB的激活進(jìn)而起到抗炎的作用。
　　建立了一種簡便、快速的UPLC/Q-TOF-MS結(jié)合雙熒光素酶報告基因系統(tǒng)的篩選NF-κB抑制劑的分析方法，對清肺消炎丸中的抗炎成分進(jìn)行篩選鑒定，共篩選出4種結(jié)構(gòu)

5、類型的NF-κB抑制劑，分別為:牛蒡子苷元類（絡(luò)石苷、牛蒡子苷元）、膽酸類（甘氨膽酸、膽酸、脫氧膽酸、脫氧甘氨膽酸）、芥子酸和綠原酸;采用EILISA法對篩選獲得的單體化合物的抗炎活性進(jìn)行了驗證，結(jié)果表明，牛蒡子苷元類、膽酸、綠原酸和芥子酸能顯著地降低BEAS-2B細(xì)胞中TNF-α誘導(dǎo)的IL-6和IL-8的表達(dá)，進(jìn)一步確證了清肺消炎丸中NF-κB抑制劑的抗炎效果。
　　采用TNF-α刺激的人支氣管上皮細(xì)胞BEAS-2B炎癥模型，研

6、究了清肺消炎丸中4種抗炎成分的協(xié)同作用關(guān)系及作用機(jī)理。NF-κB熒光素酶分析結(jié)果顯示，牛蒡子苷元與膽酸、綠原酸和芥子酸等兩兩配伍合用時，比各自單獨使用有更強的NF-κB抑制效果;進(jìn)一步以牛蒡子苷元為例，利用real-time PCR技術(shù)，檢測炎癥反應(yīng)相關(guān)通路中關(guān)鍵基因的表達(dá)，來研究協(xié)同抗炎的作用機(jī)理。結(jié)果顯示，牛蒡子苷元除了影響p38、JNK、ERK1、FAK等基因外，還能顯著影響炎癥網(wǎng)絡(luò)較上游的JAK和PKC的表達(dá)，而且ELISA檢測

7、結(jié)果顯示，牛蒡子苷元的配伍協(xié)同作用主要通過抑制p38、JNK和ERK等蛋白的表達(dá)而起到協(xié)同增效作用，而且不同的配伍所干預(yù)的抑制MAPK的途徑也不同，牛蒡子苷元與綠原酸和芥子酸配伍主要干預(yù)JNK途徑，而牛蒡子苷元與膽酸配伍側(cè)偏重干預(yù)ERK途徑。
　　在本研究中，我們建立了一種UPLC/Q-TOF-MS結(jié)合雙熒光素酶報告基因系統(tǒng)的篩選β2-AR激動劑的篩選方法，對清肺消炎丸中的平喘相關(guān)成分進(jìn)行篩選鑒定，共篩選出1個β-AR激動劑麻黃堿

8、和牛蒡子苷、牛蒡子苷元、南葶藶子苷和南葶藶內(nèi)酯B等4種牛蒡子苷元結(jié)構(gòu)類型的協(xié)同麻黃堿增效的成分。采用豚鼠離體平滑肌實驗對牛蒡子苷元與麻黃堿協(xié)同平喘效果進(jìn)行確認(rèn)，結(jié)果顯示，牛蒡子苷元和麻黃堿各自均能較好地抑制乙酰膽堿(ACh)誘導(dǎo)的氣管平滑肌的收縮，兩者聯(lián)用時，平喘效果顯著增強，β-AR拮抗劑普萘洛爾(Pro)能阻斷麻黃堿與牛蒡子苷元的協(xié)同增強作用。利用雙熒光素酶報告基因的β2AR活性評價系統(tǒng)，研究了特異性β2AR阻斷劑ICI118551

9、、通透細(xì)胞膜的AC激活劑forskolin對牛蒡子苷元協(xié)同作用的影響。ICI118551可阻斷牛蒡子苷元與麻黃堿的協(xié)同作用，10-5mol/L的牛蒡子苷元能顯著增強forskolin的激動效應(yīng)，結(jié)果表明，牛蒡子苷元的協(xié)同作用建立在β2-AR通路信號激活的基礎(chǔ)之上，但并不是β2-AR依賴性的，其作用位點應(yīng)位于細(xì)胞內(nèi)AC信號的下游。
　　綜上所述，我們基本確定了清肺消炎丸中的抗炎、平喘的有效化學(xué)成分，初步闡釋了清肺消炎丸有效成分之間的