補充醫學1區: 福建中醫藥大學揭示中藥顆粒通過調節巨噬細胞極化抑制結腸炎性結直腸癌機制

【寫在前面】：本期推薦的是由福建中醫藥大學中西醫結合學院、福建中醫藥大學中西醫結合研究院、福建省老年綜合醫學重點實驗室等研究團隊合作近期發表于JOURNAL OF ETHNOPHARMACOLOGY(IF5.4）的一篇文章，揭示清解扶正顆粒通過調節TLR4和IL-4R介導的巨噬細胞極化抑制結腸炎相關性結直腸癌的機制。

【期刊簡介】

【題目及作者信息】

Mechanism of Qingjie Fuzheng Granules in inhibiting colitis associated colorectal cancer by regulating TLR4 and IL-4R mediated macrophage polarization

民族藥理學相關性

清解扶正顆粒（QFG）是一種中草藥配方，已被用作結腸炎性相關結直腸癌（CAC）的輔助治療，但其作用機制尚不清楚。

研究目的

本研究旨在探討QFG抗CAC的潛在機制是否與巨噬細胞極化有關。

材料與方法

非靶向代謝組學和分子對接評估了QFG的潛在化合物與巨噬細胞極化相關靶點的相互作用。建立AOM/DSS誘導的CAC小鼠模型，利用流式細胞術和免疫組織化學染色分析QFG對巨噬細胞極化的影響。體外實驗涉及由不同QFG濃度或MD2敲除誘導的Ana-1巨噬細胞模型，以分析M1樣表型。同時，利用IL-4或CT26細胞培養上清液誘導的M2樣巨噬細胞模型來評估QFG對M2樣巨噬細胞的影響。最后，分別使用RT-qPCR和Western blot分析與TLR4途徑相關的M1樣表型的mRNA表達和IL-4R介導的途徑中的蛋白質表達。

結果

分子對接證實了QFG成分與IL-4R或TLR4/MD2受體復合物之間存在結合位點。QFG可以誘導巨噬細胞向M1樣表型轉變，同時抑制CAC小鼠和Ana-1巨噬細胞結腸中的M2樣表型。QFG導致iNOS、IL-6、IL-1β和TNF-αmRNA表達上調，這可以通過TAK242、SR11302、INH14、PDTC和LY294002或MD2的敲除來抵消。同時，QFG抑制了IL-4R誘導的STAT 6和Akt的磷酸化。

結論

QFG內的各種單體成分可以分別與MD2或IL-4R結合，從而通過TLR4介導的NF-κB、MAPK和PI3K/Akt通路激活誘導巨噬細胞向M1樣表型轉變，或通過IL-4R介導的JAKs通路抑制抑制巨噬細胞向M2樣表型轉變。最終對CAC的發生和發展產生抑制作用。

圖文摘要

【前言】

最近的研究表明，CAC的發作和進展與TME內M1/M2巨噬細胞的極化之間存在顯著關系。在CAC的初始炎癥階段，巨噬細胞主要表現出以M1樣促炎特性為特征的表型，導致炎癥損傷，而較低的M2樣巨噬細胞表現出抗炎作用，通過減少腸道炎癥來阻礙腫瘤進展。相比之下，在CAC的中晚期，促瘤M2樣TAM占主導地位并支持腫瘤生長，而腫瘤部位存在M1樣促炎巨噬細胞與更有利的預后有關。巨噬細胞極化的調節可以作為抑制結腸炎發展為結直腸癌癌癥的關鍵策略，從而降低發展CAC的風險。

清解扶正顆粒 (QFG)是由白花蛇舌草、半枝蓮、大麥和黃芪組成的臨床方劑。根據中醫學原理，QFG被認為具有清熱解毒、健脾益氣等功效。藥理學研究表明，白花蛇舌草含有環醚類、黃酮類、黃酮苷類、蒽醌類、酚酸類及其衍生物，具有抗炎、鎮痛、利尿、抗腫瘤等藥理活性。具體而言，關于其抗腫瘤特性，研究表明其在抑制腫瘤細胞增殖、促進腫瘤血管生成和凋亡以及調節宿主免疫反應方面具有療效。黃芪含有多種生物活性化合物，如多糖、三萜苷、黃酮和皂苷。其中，黃芪多糖已顯示出抗腫瘤特性，并被認為是安全的，使其在癌癥免疫治療領域越來越重要。具體而言，黃芪多糖可以通過調節免疫細胞、誘導細胞凋亡、啟動癌癥細胞自噬和改變腫瘤微環境來阻止癌癥轉移。當與補充治療方式結合時，黃芪多糖有可能增強治療效果，同時減輕不良反應和毒性。半枝蓮含有熊果酸、新氯烷二萜類、黃酮類、多糖、類固醇和揮發油，這有助于其具有多種生物活性，如抗菌、抗腫瘤、抗炎和抗白血病特性。例如，已經發現半枝蓮D.Don的提取物通過抑制三陰性乳腺癌癥細胞中的RhoA/ROCK1信號傳導來調節EZrin介導的過程，包括增殖、遷移、侵襲和凋亡。大麥主要含有saponarin，這是一種具有多種藥理作用的化合物，包括抗氧化和抗炎特性，以及在預防肝病、降低血糖和抗肥胖方面的潛在益處。此外，大麥是β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖的豐富來源，它們具有各種免疫調節活性，可以作為有前景的免疫抑制劑，影響細胞毒性T淋巴細胞和淋巴因子激活的殺傷細胞（LAK）。四種處方藥的協同作用有助于緩解癌癥和增強免疫功能。先前的臨床研究表明，QFG聯合化療可以改善晚期癌癥患者的疲勞、腹瀉等不良癥狀，減少化療引起的不良反應，改善免疫功能。基本研究結果表明，QFG抑制結直腸癌癌癥細胞的遷移和侵襲，并可能減輕5-氟尿嘧啶引起的腸粘膜損傷。此外，QFG對血管生成、淋巴管生成和上皮間充質轉化具有抑制作用，同時也促進了結直腸癌的細胞凋亡和自噬。然而，其潛在的抗腫瘤機制尚不清楚。

本研究利用偶氮甲烷（AOM）/硫酸葡聚糖鈉（DSS）誘導的CAC小鼠模型，研究QFG對CAC小鼠整體健康和腸粘膜巨噬細胞極化的影響。進行Ana-1巨噬細胞的體外培養，以評估QFG引起的M1樣或M2樣表型的表達以及涉及TLR4和IL-4R途徑的潛在機制。本研究旨在闡明QFG通過巨噬細胞極化抑制CAC進展的機制，從而為其臨床應用提供理論支持。

【結果部分】

1.QFG中化合物的LC-MS/MS分析和與巨噬細胞極化相關的潛在成分的分子對接分析。

2.QFG對CAC小鼠整體健康和腫瘤形成的影響。

3.QFG對CAC小鼠腸道巨噬細胞極化的影響。

4.QFG促進Ana-1巨噬細胞在體外向M1樣表型轉變。

5.QFG在體外抑制CT26細胞誘導的Ana-1巨噬細胞向M2樣表型分化的IL-4或培養上清液。

6.QFG的機制通過TLR4途徑促進Ana-1巨噬細胞向M1樣表型發展。

7.QFG對MD2敲除Ana-1細胞巨噬細胞極化的影響。

8.QFG拮抗IL-4介導的STAT6和Akt磷酸化。

9.QFG調節巨噬細胞極化的潛在機制。

【結論與討論】

QFG中存在的單體成分具有與MD2或IL-4R結合的能力，通過TLR4介導的NF-κB、MAPK和PI3K/Akt途徑，導致巨噬細胞向M1樣表型激活，或通過IL-4R介導的JAKs途徑抑制巨噬細胞向M2樣表型抑制（圖9）。這最終導致抑制結直腸癌癌癥的發生和發展。這些發現為QFG在治療CAC中的潛在治療應用提供了有價值的見解。然而，過多的巨噬細胞轉變為M1樣表型可能會對腸道組織造成炎癥損傷，最終加劇CAC的嚴重程度。因此，精確調節QFG的劑量對于防止巨噬細胞過度激活為M1樣表型至關重要。解決這個問題有可能為開發有效的藥物療法奠定堅實的科學基礎。

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