鱼腥草素钠对急性鼻窦炎的双重作用:通过p38 MAPK/ERK通路的抗菌作用与上皮屏障修复

Dual Effects of Sodium Houttuyfonate Against Acute Rhinosinusitis: Antibacterial Action and Epithelial Barrier Repair Through the p38 MAPK/ERK Pathway.

作者信息Yang Fang, Huixia Zhou, WeiYi Li, Lu Bai, Xinchen Sun, KaiYuan He, Shanshan Xue, Yongjun Wu
PMID41049072
发布时间2025-09-29
DOI10.2147/JIR.S539966

实验完整度

包含网络药理学预测、体内大鼠模型(症状、CT、病理、ELISA、qPCR)及体外细胞模型(CCK-8、Western blot、qPCR)等多层级验证,并涉及功能验证和机制验证。

主要模型

金黄色葡萄球菌诱导的急性鼻窦炎大鼠模型 LPS刺激的人鼻上皮细胞(HNEpC)损伤模型

重点核对

SH剂量:25、50、100 mg/kg(大鼠) SH浓度:60 μM(体外) LPS浓度:10 μg/mL(体外) MAPK调节剂:SB203580(10 μM)和Anisomycin(10 μM) 干预时间:LPS刺激6小时,SH预处理1小时

摘要

背景:鱼腥草(Houttuynia cordata Thunb)是一种传统药用植物,是鱼腥草素钠(SH)的来源,SH是一种稳定的衍生物,具有抗菌、抗病毒和抗炎活性。急性鼻窦炎(ARS)包括病毒性、病毒后性和细菌性形式;细菌性ARS引起严重的炎症和上皮屏障破坏。尽管临床应用广泛,但SH在ARS中的作用机制尚不清楚。方法:应用网络药理学鉴定SH相关的靶点和通路。通过将浸泡有金黄色葡萄球菌的Merocel海绵插入鼻腔诱导ARS大鼠模型。大鼠接受低、中、高剂量的SH,并设对照组和阳性药物组。进行了症状评分、CT、组织病理学、血液学、ELISA、qRT-PCR和免疫组织化学。在体外,用人鼻上皮细胞(HNEpCs)刺激脂多糖(LPS)并用SH处理,加或不加MAPK调节剂SB203580(抑制剂)或Anisomycin(激活剂)。评估了细胞活力、细胞因子表达和ERK/p38 MAPK磷酸化。结果:SH改善了ARS大鼠的鼻部症状,减少了上皮损伤,并使鼻pH恢复正常。它下调了IL-1β、IL-6、TNF-α和ICAM-1,同时上调了IL-4。透射电子显微镜显示纤毛和线粒体完整性恢复。在HNEpCs中,通过CCK-8测定,60 μM SH是最佳浓度。在LPS刺激的细胞中,SH抑制了IL-1β/IL-6 mRNA并抑制了ERK和p38 MAPK磷酸化;这些效应被Anisomycin逆转,证实了通路参与。结论:SH通过抑制细菌活性和通过抑制p38 MAPK/ERK恢复上皮完整性来减轻ARS中的鼻窦炎症。这些发现支持SH作为上气道炎症性疾病的潜在疗法。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
鱼腥草素钠(SH)对急性鼻窦炎(ARS)的治疗作用及其潜在机制是什么?
核心机制
SH通过抑制p38 MAPK和ERK1/2的磷酸化,从而抑制下游炎症因子(如IL-1β、IL-6、TNF-α)的表达,并恢复上皮屏障完整性。
主要证据
在ARS大鼠模型中,SH减轻鼻部症状、改善CT和组织病理学损伤,并降低炎症因子水平;在LPS刺激的HNEpC中,SH抑制ERK和p38磷酸化,且Anisomycin逆转这些效应。
研究意义
SH具有双重抗炎和黏膜保护作用,可能作为治疗急性鼻窦炎及其他上气道炎症性疾病的天然治疗剂。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

网络药理学预测

预测SH治疗ARS的潜在靶点和信号通路。

利用SwissTargetPrediction预测SH靶点,从GeneCards、OMIM和DrugBank获取ARS相关基因,取交集后构建PPI网络并进行GO和KEGG富集分析。

2

建立ARS大鼠模型

模拟细菌性急性鼻窦炎的病理过程。

将无菌Merocel海绵插入大鼠右鼻腔,并滴入10 μL金黄色葡萄球菌悬液(1.2×10^9 CFU/mL)诱导感染。

3

SH治疗及体内评估

评估SH对ARS大鼠的治疗效果。

造模成功后,大鼠分组并给予不同剂量SH(25、50、100 mg/kg)或阳性药物,通过症状评分、CT、组织病理、ELISA、qPCR和免疫组化评估。

4

体外细胞模型建立及SH处理

在细胞水平验证SH对LPS诱导的HNEpC损伤的保护作用。

HNEpC细胞用LPS(10 μg/mL)刺激6小时,并分别用SH(60 μM)、SB203580(10 μM)、Anisomycin(10 μM)或SH+Anisomycin预处理1小时,然后检测细胞活力、形态和信号通路。

5

机制验证

验证SH是否通过抑制p38 MAPK/ERK通路发挥抗炎作用。

通过Western blot检测p-p38、p-ERK水平,通过qPCR检测IL-1β和IL-6 mRNA表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Marvin----
SwissTargetPrediction----
GeneCards----
OMIM----
DrugBank----
STRING----
Cytoscape 3.10.2----
DAVID----
Merocel鼻海绵----
鱼腥草素钠上海源叶生物科技有限公司83766-73-8
阿莫西林克拉维酸钾片鲁南贝特制药有限公司H20053424
桉油精、柠檬烯、蒎烯肠溶胶囊北京九和制药有限公司H20052401
小动物活体micro-CT成像系统(Quantum GX)Quantum GX--
精密pH试纸Sanaisi--
兽用全自动血液分析仪(BC-30Vet)Mindray--
IL-1β ELISA试剂盒RUIXINRX302869R
IL-6 ELISA试剂盒RUIXINRX302870R
IL-4 ELISA试剂盒RUIXINRX302872R
TNF-α抗体BiossBS-10802R
ICAM-1抗体Proteintech16174-1-AP
RNAex试剂Accurate BiologyAG21101
RNA提取试剂盒Accurate BiologyAG21101-C
逆转录试剂盒Accurate BiologyAG11728
SYBR Green Premix Pro Taq HS qPCR试剂盒Accurate BiologyAG11718
QuantStudio 5实时荧光定量PCR系统Thermo Fisher Scientific--
NanoDrop分光光度计Thermo Fisher Scientific--
MEM培养基BasaMediaL550KJ
胎牛血清BDBIOF801-500
CCK-8试剂盒BiosharpBS350B
脂多糖Sigma-Aldrich93572-42-0
SB203580MedChemExpress152121-47-6
茴香霉素MedChemExpress22862-76-6
磷酸化p38抗体Abcamab178867
p38抗体Abcamab170099
磷酸化ERK1/2抗体Cell Signaling Technology4370
ERK1/2抗体Cell Signaling Technology4695
β-微管蛋白抗体Proteintech10068-1-AP
山羊抗兔IgGImmunowayRS0002
BCA蛋白测定试剂盒BeyotimeP0012-1
GraphPad Prism 8.0GraphPad--
BioRenderBioRender--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
网络药理学预测
数据库版本和参数,如STRING最小交互评分0.9
阅读提示:Materials and Methods中的Network Pharmacology Prediction部分
建立ARS大鼠模型
金黄色葡萄球菌浓度(1.2×10^9 CFU/mL),给药体积(10 μL),造模时间(1周)
阅读提示:Materials and Methods中的Establishment and Grouping of ARS Rat Models部分
动物分组与给药
SH剂量(25/50/100 mg/kg),阳性药物剂量(AMC 116 mg/kg,ELAP-EC 92.5 mg/kg),给药途径(口服)
阅读提示:Materials and Methods中的Establishment and Grouping of ARS Rat Models部分
CT成像
设备型号(Quantum GX)及扫描参数
阅读提示:Materials and Methods中的CT Imaging of the Paranasal Sinuses部分
pH测量
试纸品牌和型号,插入时间(10秒)
阅读提示:Materials and Methods中的Measurement of Nasal Secretion PH部分
血液学分析
血样采集量(1-2 mL),分析仪型号(BC-30Vet),检测参数(WBC、NEU、LYM、MONO)
阅读提示:Materials and Methods中的Detection of Hematological部分
ELISA
血清制备离心条件(3000 rpm,10分钟,4°C),试剂盒货号(RX302869R等)
阅读提示:Materials and Methods中的ELISA Analysis部分
免疫组织化学
一抗稀释比(1:1000),抗原修复条件(微波加热,柠檬酸盐缓冲液pH 6.0)
阅读提示:Materials and Methods中的Immunohistochemistry of Sinonasal Mucosa Tissue部分
组织病理学
固定液(4%多聚甲醛,2.5%戊二醛),切片厚度等
阅读提示:Materials and Methods中的Histopathological Analysis of Sinonasal Mucosal Tissue部分
qRT-PCR(组织)
RNA提取试剂(RNAex),逆转录和qPCR试剂盒货号,内参基因(GAPDH)
阅读提示:Materials and Methods中的Quantification of mRNA Expression in Sinonasal Mucosa of ARS Rats部分
细胞培养与处理
细胞系(HNEpC)来源和编号(BNCC356247),培养基(MEM+10% FBS),LPS浓度(10 μg/mL)和刺激时间(6小时)
阅读提示:Materials and Methods中的Cell Culture和Cell Treatment部分
CCK-8测定
细胞密度(5000/孔),SH浓度梯度(0-240 μM),LPS浓度(10 μg/mL),孵育时间
阅读提示:Materials and Methods中的CCK-8测定部分
Western blot
蛋白上样量(30 μg),一抗稀释比,检测蛋白(p38、p-p38、ERK、p-ERK)
阅读提示:Materials and Methods中的Western Blot部分