银丹解毒颗粒通过抑制NF-κB信号通路在新型冠状病毒病(COVID-19)患者中发挥抗炎作用

Yindan Jiedu granules exhibit anti-inflammatory effect in patients with novel Coronavirus disease (COVID-19) by suppressing the NF-κB signaling pathway.

作者信息Ying Feng, Bingbing Zhu, Yao Liu, Yao Liu, Guiqin Zhou, Li Yang, Long Liu, Jie Ren, Yixin Hou, Hao Yu, Peipei Meng, Yuyong Jiang, Xianbo Wang
PMID34785108
发布时间2022-01
DOI10.1016/j.phymed.2021.153784

实验完整度

高

包含临床队列研究、网络药理学分析、HPLC-MS/MS成分鉴定、分子对接、体内ALI动物模型及体外细胞实验,多层级验证了YDJDG通过抑制NF-κB通路发挥抗炎作用。

主要模型

COVID-19患者队列 LPS诱导的急性肺损伤(ALI)小鼠模型 RAW264.7小鼠巨噬细胞系

重点核对

PSM匹配变量(年龄、性别、合并症、疾病严重程度、炎症指标等) YDJDG给药剂量(12g或24g,口服每日三次) LPS诱导ALI剂量(5 mg/kg,气管内滴注) YDJDG处理浓度(20%含药血清) LPS刺激浓度(体外10 μg/ml,体内5 mg/kg)

摘要

背景:2019年冠状病毒病(COVID-19)是一种已在全球范围内造成大量死亡的大流行病。炎症因子可能在COVID-19的进展中发挥重要作用。银丹解毒颗粒(YDJDG)可抑制COVID-19的进展,但相关机制尚不清楚。目的:评估YDJDG对COVID-19的治疗效果并探讨其潜在机制。方法:我们招募了262名参与者,采用一对一倾向性评分匹配(PSM)随机将97名患者分别分配到YDJDG组和对照组。观察临床效果并测量血清炎症和免疫指标。通过预测和确定已鉴定化合物的靶点,建立了YDJDG的靶点网络模型。采用高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)和分子对接对YDJDG提取物的主要成分进行了鉴定和评估。此外,还研究了YDJDG的抗炎作用及其具体的生物学作用机制。结果:PSM后,结果显示,与对照组相比,YDJDG组急性肺部渗出性病变消散时间更短(p < 0.0001),病毒核酸转阴时间更短(p < 0.01),血清淀粉样蛋白A水平和红细胞沉降率下降更快(p < 0.0001),CD4+T细胞计数升高的速率更高(p = 0.0155)。通过重叠YDJDG和COVID-19的基因,确定了213个共同靶基因。Metascape富集分析显示,25个基因显著富集于NF-κB通路,这些基因主要是木犀草素、槲皮素和山柰酚的靶点,经MS分析证实。分子对接显示,这三种化合物的配体与NF-κB p65和IκBα有强烈的相互作用。在体内,YDJDG显著保护动物免受脂多糖(LPS)诱导的急性肺损伤(ALI),降低了肺湿/干重比、ALI评分和肺组织学损伤。在LPS处理的RAW264.7细胞中,YDJDG抑制了NF-κB p65的核转位。在体内和体外,YDJDG通过抑制炎性细胞因子(IL-6、IL-1β和TNF-α)的产生发挥抗炎作用。这些作用伴随着NF-κB活化和IκBα磷酸化的抑制。结论:YDJDG可能通过靶向NF-κB通路抑制炎症,从而缩短COVID-19病程并延缓其进展。

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
YDJDG对COVID-19的治疗效果及其潜在抗炎机制是什么?
核心机制
YDJDG通过靶向NF-κB信号通路,抑制NF-κB p65的磷酸化和核转位,以及IκBα的磷酸化,从而抑制炎症因子的产生。
主要证据
临床研究显示YDJDG缩短肺部渗出性病变消散时间和核酸转阴时间,并改善CD4+T细胞计数;体内ALI模型和体外RAW264.7细胞实验证实YDJDG抑制NF-κB通路和炎症因子水平;分子对接显示活性成分与NF-κB p65和IκBα有强相互作用。
研究意义
YDJDG可能成为治疗COVID-19的新有效药物,通过多靶点抑制NF-κB通路减轻炎症。

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YDJDG对COVID-19患者的临床疗效

招募262名COVID-19患者,采用PSM匹配分为YDJDG组和对照组,观察肺部渗出性病变消散时间、病毒核酸转阴时间、发热持续时间,并动态监测CD4+T细胞、CRP、SAA、ESR等指标。

2

网络药理学分析

预测YDJDG治疗COVID-19的潜在靶点和通路

从SymMap数据库收集YDJDG活性成分及靶点,从GeneCards、DisGeNET、DrugBank获取COVID-19相关基因,取交集后通过Metascape进行KEGG富集分析,构建PPI网络和“草药-成分-靶点”网络。

3

化学成分鉴定

鉴定YDJDG中的主要活性成分

随机选取三袋YDJDG,取样约200mg,采用HPLC-MS/MS分析,并通过mzCloud、mzVault和ChemSpider数据库比对,鉴定出20个与网络药理学重叠的化合物,其中木犀草素、槲皮素和山柰酚得到确认。

4

体内抗炎效果验证

验证YDJDG对LPS诱导ALI小鼠模型的保护作用

建立LPS诱导的ALI小鼠模型,分组为对照组、LPS组、LPS+YDJDG组、LPS+MP组,评估肺组织病理损伤、湿/干重比、BALF中细胞因子水平及肺组织中NF-κB通路蛋白表达。

5

体外抗炎机制验证

验证YDJDG对LPS刺激的RAW264.7细胞的抗炎作用及机制

RAW264.7细胞经YDJDG含药血清预处理后,LPS刺激,检测细胞活力、NO产生、细胞因子水平、NF-κB p65核转位及NF-κB通路蛋白磷酸化水平。

6

分子对接验证

验证YDJDG中活性成分与NF-κB p65和IκBα的结合能力

利用AutoDock 4.2将木犀草素、槲皮素和山柰酚与NF-κB p65(PDB ID:1IKN)和IκBα(PDB ID:1NFI)进行分子对接,计算结合能并分析氢键。

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
脂多糖SigmaL2630
脂多糖SigmaL4391
细胞计数试剂盒-8SolarbioCA1210
地塞米松MerckD1756-25MG
格里斯试剂BeyotimeS0021S
TNF-α ELISA试剂盒NeobioscienceADI-900-047
IL-6 ELISA试剂盒Neobioscience88-7064-86
IL-1β ELISA试剂盒Neobioscience88-8014-22
NF-κB p65抗体CST8242T
NF-κB p65抗体CST8242T
磷酸化NF-κB p65 (Ser536)抗体CST3033T
IκBα (44D4)抗体CST4812S
磷酸化IκBα抗体CST2859T
GAPDH抗体CST5174

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
临床研究
PSM匹配变量、YDJDG剂量(12g或24g每日三次)、观察时间点(第0、3、7、10、14天)
阅读提示:详见Methods部分‘Propensity score matching’和‘Drug preparation and treatment’,以及Fig.2和Table 1
网络药理学分析
活性化合物筛选标准(OB≥30%)、靶点数据库来源、交集基因筛选
阅读提示:详见Methods部分‘Collection and screening of compounds and targets’和‘Gene analysis and pathway annotation’
化学成分鉴定
样品量(约200mg)、HPLC-MS/MS条件、数据库比对(mzCloud, mzVault, ChemSpider)
阅读提示:详见Methods部分‘Identification of major chemical ingredients’和Fig.5D
体内实验
小鼠品系(BALB/c)、LPS剂量(5 mg/kg)、YDJDG给药剂量(0.182ml,72.8mg)和给药时间(LPS后4h和10h)、MP剂量(6 mg/kg)、检测时间(LPS后24h)
阅读提示:详见Methods部分‘Establishment of acute Lung injury (ALI) model'和Fig.8
体外实验
细胞系(RAW264.7)、YDJDG血清浓度(20%)、LPS浓度(10 μg/ml)、检测时间(6、12、24h)
阅读提示:详见Methods部分‘Cell culture’和‘Cytotoxicity assay’,以及Fig.9