Pectolinarin 通過抑制 TLR4/MyD88/NF-κB 通路,減輕脂多糖誘導的肺炎模型中的炎癥損傷
《Tissue and Cell》:Pectolinarin alleviates inflammatory injury in a lipopolysaccharide-induced pneumonia model by inhibition of the TLR4/MyD88/NF-κB pathway
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時間:2026年03月03日
來源:Tissue and Cell 2.7
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兒童肺炎中pectolinarin通過抑制TLR4/MyD88/NF-κB通路發揮抗炎作用,體內外實驗均證實其能減輕炎癥細胞浸潤和促炎因子水平。
王淼|金光輝
中國錦州醫科大學第一附屬醫院兒科門診部,錦州市人民街
摘要
兒童肺炎是五歲以下兒童面臨的一個重大公共衛生問題。控制炎癥是預防和治療肺炎的一種有吸引力的方法。在本研究中,我們探討了從多種藥用植物(如Cirsium setidens (Dunn) Nakai和Cirsium chanroenicum)中提取的生物活性化合物——pectolinarin(Pec)在脂多糖(LPS)誘導的肺炎模型中的抗炎作用,實驗在體內和體外環境中進行。結果表明,Pec對LPS誘導的小鼠肺部炎癥損傷具有保護作用。Pec降低了肺部組織中的炎癥反應,表現為炎癥細胞因子(包括白細胞介素-1β(IL-1β)、白細胞介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的水平下降,以及支氣管肺泡灌洗液(BALF)中炎癥細胞的浸潤減少。體外實驗也證實,Pec處理能夠抑制LPS誘導的小鼠肺泡巨噬細胞MH-S細胞的炎癥反應。此外,Pec還降低了LPS誘導的肺組織及MH-S細胞中Toll樣受體4(TLR4)、髓系分化初級反應基因88(MyD88)、磷酸化核因子-κB(NF-κB)p65和核NF-κB p65蛋白的表達,這表明Pec抑制了TLR4/MyD88/NF-κB通路的激活。TLR4的過表達會減弱Pec在LPS暴露巨噬細胞中的抗炎作用。總之,Pec通過抑制TLR4/MyD88/NF-κB通路發揮其抗炎作用,從而對LPS誘導的肺炎具有保護作用。這些發現表明,Pec可能作為一種功能性食品用于肺炎的預防和治療。
引言
兒童肺炎是全球范圍內的一個重要公共衛生問題,在低收入和中等收入國家仍是導致兒童發病率和死亡率的主要原因(Yadav和Awasthi,2023;Yallew等人,2023)。根據聯合國兒童基金會和世界衛生組織的數據,肺炎占五歲以下兒童死亡人數的約14%,每年導致超過70萬名兒童死亡(Smith等人,2021)。盡管在治療和醫療護理方面取得了進展,但五歲以下兒童因肺炎導致的嚴重死亡仍然存在。
多種微生物可引起兒童肺炎,包括細菌、病毒、支原體和衣原體(Prasso和Deng,2017)。大多數兒童都會接觸到這些微生物,但由于免疫防御能力較弱,部分兒童更容易患肺炎(Quinton等人,2018)。細菌性肺炎(如肺炎鏈球菌肺炎)仍然是一種非常常見的肺炎類型(Lansbury等人,2022)。研究發現,肺炎的發生與多種因素有關,包括肺部炎癥的失調以及呼吸道感染期間肺組織外的炎癥反應(Mizgerd,2018)。長期和/或過度的局部和全身炎癥可能使肺組織更容易受到細菌感染(Mizgerd,2018)。因此,控制炎癥——肺炎的標志性特征——是肺炎治療的一個有吸引力的方法,尤其是在重癥肺炎病例中(Cazzola等人,2005)。
Toll樣受體4(TLR4)是先天免疫系統中的關鍵模式識別受體,能夠識別革蘭氏陰性細菌產生的脂多糖(LPS)(De Chiara等人,2025;Liu等人,2024)。當LPS結合時,TLR4與髓系分化因子2(MD-2)形成復合物,并招募髓系分化初級反應基因88(MyD88),從而觸發核因子-κB(NF-κB)信號通路的激活(Santos等人,2025;Wang等人,2024)。活化的NF-κB轉移到細胞核中,促進促炎細胞因子(包括白細胞介素-1β(IL-1β)、白細胞介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的轉錄,這些因子會誘導中性粒細胞和巨噬細胞滲入肺組織,導致肺部炎癥損傷和肺炎進展(Tie等人,2025;Zou等人,2025)。作為肺部的主要效應細胞,巨噬細胞通過分泌促炎介質和呈遞抗原,在TLR4/MyD88/NF-κB介導的炎癥反應中起關鍵作用(Alanazi等人,2025;Gong等人,2024)。
pectolinarin(Pec)是一種屬于黃酮類的植物化學物質,存在于多種藥用植物中,如Cirsium setidens(Dunn)Nakai、Cirsium chanroenicum、Cirsium japonicum DC.等(Cheriet等人,2020;Shao等人,2025)。由于其抗氧化、抗炎、抗腫瘤和抗糖尿病等多種特性,Pec被認為是一種多效生物化合物(Cheriet等人,2020;Liao等人,2010;Lim等人,2008;Pang等人,2023)。Pec通過抑制PI3K/Akt通路來抑制類風濕性關節炎成纖維細胞樣滑膜細胞的炎癥反應(Wang等人,2019)。Pec還能減輕SH-SY5Y神經細胞中的過氧化氫誘導的氧化應激和炎癥反應(Pang等人,2023)。先前的研究表明,Pec可以抑制細菌生物膜的形成,增加抗生素的敏感性,并減少細菌對細胞的附著,從而降低細菌的存活率和感染性(Kim和Kim,2022)。值得注意的是,已有研究證明Pec通過抑制不同類型細胞中的NF-κB通路發揮其抗炎作用(Feng等人,2021;He等人,2024)。然而,Pec是否能夠調節TLR4/MyD88信號通路(NF-κB的上游)或預防肺炎尚不清楚。鑒于TLR4/MyD88/NF-κB通路在LPS誘導的肺炎中的關鍵作用,以及Pec抑制炎癥和NF-κB通路的能力,我們假設Pec可能通過抑制TLR4/MyD88/NF-κB信號軸來緩解LPS誘導的肺炎。在本研究中,我們旨在探討Pec在體內和體外環境中對LPS誘導的肺炎的保護作用及其機制。
實驗設計
動物實驗設計
實驗所用小鼠為體重20 ± 2克的雄性BALB/c小鼠(北京Vital River實驗室動物技術有限公司,中國北京),飼養條件為溫度22-24°C、濕度45-55%,并保持正常的明暗周期。實驗方案獲得了錦州醫科大學第一附屬醫院實驗動物研究委員會的批準。所有動物實驗均符合ARRIVE指南,并遵循英國《動物(科學程序)法案》(1986年)的規定。
Pec可緩解LPS誘導的小鼠肺炎
在小鼠中建立了LPS誘導的肺炎模型。組織病理學分析顯示,模型組小鼠的支氣管周圍和血管周圍區域有大量炎癥細胞聚集(黑色箭頭),伴有肺泡水腫(紅色箭頭)和肺部充血(藍色箭頭)。Pec的處理減輕了LPS誘導的炎癥細胞浸潤,降低了肺部損傷評分(圖1A-B)。模型組的MPO活性升高,而
討論
本研究表明,Pec在體內和體外環境中均能有效緩解LPS誘導的肺部炎癥損傷。Pec抑制了炎癥細胞浸潤和促炎細胞因子的產生,并從機制上阻斷了TLR4/MyD88/NF-κB信號通路的激活。此外,TLR4的過表達會逆轉Pec的抗炎作用,證實了該通路在Pec保護功能中的關鍵作用。炎癥是一個復雜的過程
未引用參考文獻
(Nelin等人,2022;Wang等人,2024)
資助
本研究得到了遼寧省教育廳2025年基礎科學研究項目(項目編號LJ212510160016)的財政支持。
作者貢獻聲明
金光輝:撰寫 – 審稿與編輯,撰寫 – 初稿,實驗研究,數據分析,概念構建。王淼:撰寫 – 審稿與編輯,撰寫 – 初稿,驗證,實驗研究,資金籌集,數據分析,概念構建。
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