莪术二酮联合冰片通过调节免疫细胞间的串扰治疗细菌混合HPV感染

Curdione combined with borneol treats bacterial mixed HPV infection by regulating the crosstalk among immune cells.

作者信息Jingwei Liu, Tong Shu, Yiheng Mu, Wanlin Zheng, Xiaohuan Lu, Hong Tao
PMID39911394
发布时间2025-01-22
DOI10.3389/fimmu.2025.1503355

实验完整度

包含回顾性临床队列分析、网络药理学、体外细胞共培养模型、功能验证(巨噬细胞、DCs、T细胞)以及体内LPS/TC-1宫颈原位注射模型等多层级证据,并进行了机制验证。

主要模型

TC-1细胞(小鼠肺上皮细胞,表达HPV E6/E7) Raw 264.7巨噬细胞 DC 2.4树突状细胞 LPS/TC-1宫颈原位注射C57BL/6小鼠模型

重点核对

临床队列:205例HPV患者,分组为对照组(n=104)和保妇康栓治疗组(n=101),随访3个月和5个月 体外药物浓度:100 μg/mL 莪术二酮或冰片刺激24小时 炎症模型:2 μg/mL LPS或1 μg/mL CpG联合10 μg/mL HPV E6蛋白刺激 体内模型:C57BL/6小鼠宫颈原位注射20 μL TC-1细胞悬液(5×10^5 cells/mL)混合5 μg LPS,4天后开始阴道灌洗治疗,每两天一次,共7次

摘要

背景:人乳头瘤病毒(HPV)感染是一种全球性的生殖系统疾病。保妇康栓是一种中药制剂,包含莪术二酮和冰片,在中国已被报道用于治疗细菌性阴道病(BV)和HPV感染。然而,其治疗机制仍不清楚。本研究旨在探讨莪术二酮和冰片治疗HPV感染的分子机制。方法:我们进行了一项单中心、涉及205名HPV患者的回顾性队列分析,重点关注HPV清除与其他病原体合并感染之间的相关性,证实保妇康栓的疗效。采用生物信息学和网络药理学方法鉴定保妇康栓治疗BV/HPV合并感染的靶点。利用qRT-PCR、Western blot、免疫荧光染色和流式细胞术验证莪术二酮和冰片的治疗靶点及相关免疫分子变化。最后,在体内使用LPS/TC-1宫颈原位注射模型证实了莪术二酮和冰片的分子机制和治疗效果。结果:莪术二酮和冰片选择性抑制巨噬细胞分泌白细胞介素-6(IL-6)和白细胞介素-1β(IL-1β)。IL-6和IL-1β水平的降低通过抑制STAT3磷酸化有效抑制感染上皮细胞中CD274(程序性死亡配体1,PD-L1)的表达,从而抑制其免疫逃逸能力。此外,莪术二酮和冰片增强巨噬细胞中肿瘤坏死因子α(TNF-α)和半胱天冬酶1(CASP1)的表达,以及树突状细胞(DCs)中白细胞介素12(IL-12)和白细胞介素23(IL-23)的表达。这些炎症因子的表达有效促进T细胞迁移和分化至感染部位,完成对感染上皮细胞的清除。结论:保妇康栓的主要成分莪术二酮和冰片通过调节先天性和适应性免疫之间的通讯,促进CD8+ T细胞的募集和识别以消除HPV感染的上皮细胞,从而抑制HPV感染的进展和宫颈癌的发生。

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
保妇康栓的主要成分莪术二酮和冰片治疗细菌混合HPV感染(BV/HPV共感染)的分子机制是什么?
核心机制
莪术二酮和冰片通过抑制NF-κB p65磷酸化和核转位,减少巨噬细胞分泌IL-6和IL-1β,进而阻断STAT3磷酸化介导的感染上皮细胞CD274(PD-L1)上调,抑制免疫逃逸;同时促进巨噬细胞分泌TNF-α、CASP1,以及DCs分泌IL-12、IL-23,增强CD3+CD8+ T细胞的募集和活化,从而清除HPV感染的上皮细胞。这一过程涉及先天性和适应性免疫细胞间的串扰。
主要证据
体外qRT-PCR、Western blot、免疫荧光和流式细胞术证实药物抑制IL-6/IL-1β-STAT3-CD274轴并促进T细胞活化;体内LPS/TC-1宫颈原位注射模型证实治疗组肿瘤形成率降低(2/9 vs 11/11),CD8+ T细胞浸润增加,CD274表达降低。
研究意义
该研究为保妇康栓治疗BV/HPV共感染提供了理论依据,并提出其可能成为细菌混合HPV感染的有效治疗选择。

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

临床疗效评估

评估保妇康栓对细菌混合HPV感染患者的治疗效果,并识别影响HPV清除的独立因素。

回顾性收集单中心205例HPV患者的医疗记录,根据是否使用保妇康栓分为对照组(n=104)和治疗组(n=101),在咨询后第3和第5个月进行随访,评估HPV清除和阴道感染状况,并进行多因素Cox分析。

2

生物信息学与网络药理学靶点预测

识别BV和HPV感染的共享疾病特征和保妇康栓活性成分的潜在治疗靶点。

利用GEO数据库(GSE113771和GSE75132)进行差异表达基因分析,鉴定共享DEGs;通过Lasso回归、PPI网络和CIBERSORT免疫浸润分析识别核心基因;从数据库收集天然冰片和莪术油活性成分及其预测靶点,并与疾病靶点取交集。

3

体外固有免疫调节验证

验证莪术二酮和冰片对巨噬细胞炎症反应的影响及其作用机制。

使用LPS或CpG+E6刺激Raw 264.7巨噬细胞建立炎症模型,检测药物处理后炎症因子(IL-6, IL-1β, TNF-α, CASP1等)mRNA表达变化,以及NF-κB信号通路蛋白(p65, TLR4, iNOS等)的表达和磷酸化水平、p-p65的核转位。

4

体外适应性免疫调节验证

评估莪术二酮和冰片对DCs活化和T细胞分化的影响,以及对HPV感染上皮细胞的作用。

检测药物处理后DC 2.4细胞中IL-12、IL-23的mRNA表达;建立Transwell共培养模型(上室:Raw 264.7和DC 2.4,下室:TC-1和脾淋巴细胞),检测TC-1细胞中AKT、ERK磷酸化水平,T细胞分化比例,以及TC-1细胞活力。

5

体外免疫逃逸机制验证

验证莪术二酮和冰片通过抑制IL-6/IL-1β-STAT3-CD274轴来阻断HPV感染细胞的免疫逃逸。

在共培养模型中检测TC-1细胞CD274(PD-L1)的mRNA和蛋白表达,以及STAT3磷酸化水平;通过外源性IL-6和IL-1β刺激或共培养LPS/CpG+E6刺激,结合免疫荧光染色观察CD274表达变化。

6

体内药效学和机制验证

在体内模型中验证莪术二酮和冰片治疗HPV/BV共感染的效果和免疫调节机制。

构建LPS/TC-1宫颈原位注射小鼠模型,通过阴道灌洗给予莪术二酮+冰片或PBS治疗,检测肿瘤形成、体重变化、宫颈和阴道组织中炎症因子和HPV E6/E7 mRNA表达、CD8+ T细胞浸润和CD274表达,并进行H&E和免疫组化染色。

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
莪术二酮AladdinC418576
保妇康栓Bikai PharmaceuticalZ46020058
脂多糖Sigma-AldrichL2880
CpG寡脱氧核苷酸GLPBIOGC68897
HPV E6蛋白GLPBIOGP25441
iNOS抗体Proteintech22226-1-AP
TLR4抗体Proteintech66350-1-Ig
NF-κB p65抗体Proteintech10745-1-AP
CD274抗体Proteintech66248-1-Ig
ERK1/2抗体Proteintech66192-1-Ig
AKT抗体Proteintech60203-2-IG
STAT3抗体Proteintech60199-1-IG
IL-6抗体AffinityDF6087
p-STAT3抗体AffinityAF3293
p-ERK1/2抗体AffinityAF1014
p-AKT抗体AffinityAF0016
TLR9抗体CST13674
CD8a抗体CST98941
FITC-CD3抗体ElabscienceE-AB-F1013C
APC-CD8a抗体ElabscienceE-AB-F1104E
PE-CD8a抗体ElabscienceE-AB-F1104D
APC-CD4抗体ElabscienceE-AB-F1097E
PE-CD4抗体ElabscienceE-AB-F1097D
RPMI 1640培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
Transwell 12孔板Corning3401
Trizol试剂Invitrogen--
cDNA合成和qRT-PCR试剂盒Vazyme--
RIPA裂解液Biosharp--
BCA蛋白测定试剂Pierce--
NC膜Amersham--
牛血清白蛋白Biosharp--
二抗Proteintech--
Universal Hood II凝胶成像系统BIO-RAD--
荧光二抗Proteintech--
阴道加德纳菌(ATCC 14018)ATCC--
胰蛋白酶----
胶原酶I----
LSRFortessa X-20流式细胞仪BD--
FlowJo软件----

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
临床队列分析
患者分组(对照组n=104,治疗组n=101);随访时间(3个月和5个月);HPV清除率与初始细菌感染类型的关系;多因素Cox分析的变量
阅读提示:Materials and methods 2.2 和 Results 3.1,Figure 1
细胞培养与处理
细胞系(TC-1、Raw 264.7、DC 2.4);培养基(RPMI 1640 + 10% FBS);药物浓度(100 μg/mL);刺激条件(LPS 2 μg/mL,CpG 1 μg/mL + HPV E6 10 μg/mL);处理时间(24小时);共培养比例(DCs:巨噬细胞 = 1:3)
阅读提示:Materials and methods 2.13
体外药物处理与刺激
莪术二酮和冰片的浓度(100 μg/mL);保妇康栓浓度(100 μg/mL);LPS浓度(2 μg/mL);CpG浓度(1 μg/mL);HPV E6蛋白浓度(10 μg/mL);处理时间(24小时)
阅读提示:Materials and methods 2.13,Results 3.4
体外共培养模型
Transwell板规格(12孔,3401);上室细胞(DCs和巨噬细胞1:3混合);下室细胞(TC-1和脾淋巴细胞);IL-6和IL-1β浓度(20 ng/mL);刺激条件(LPS/CpG+E6)
阅读提示:Materials and methods 2.13,Results 3.5,Figure 5G
体内动物模型
小鼠品系(C57BL/6,雌性,6-8周龄,18-20g);TC-1细胞注射量(20 μL,5×10^5 cells/mL);LPS注射量(5 μg);治疗开始时间(模型建立后4天);给药方式(阴道灌洗,0.5 mL);给药频率(每两天一次,共7次);治疗浓度(100 μg/mL)
阅读提示:Materials and methods 2.18,Results 3.6,Figure 6A