南方医科大学惊爆：香连丸通过代谢调节抑制M1巨噬细胞极化，缓解溃疡性结肠炎

溃疡性结肠炎（UC）是一种以粘膜炎症为特征的疾病，其临床表现多样，包括腹痛、腹泻及血便等症状。UC的发病机制复杂，涉及环境因素、遗传倾向、饮食习惯、肠道微生物群的功能异常、肠上皮细胞的损伤以及免疫反应的失调等多种因素。特别值得注意的是，肠黏膜内的过度炎症反应是UC发病过程的关键因素。然而，UC患者免疫反应功能障碍的具体致病机制仍需进一步研究。

香连丸（XLP）具有清热、燥湿、行气、止痛的功效。有研究揭示，XLP能够通过调整肠道微生物群的组成和数量，修复黏膜损伤，进而减轻UC患者的腹泻症状。然而，XLP治疗UC的具体机制尚未完全明了。

近日，一篇名为“Xianglian pill alleviates ulcerative colitis by inhibiting M1 macrophage polarization via modulation of energy metabolite itaconate”的文章探讨了XLP治疗UC的作用机制。

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XLP减轻UC小鼠结肠损伤和炎症

研究采用高效液相色谱法（HPLC）对XLP组分进行了表征。经测试，样品中XLP成分的指纹图谱显示出良好的重复性（图2A）。鉴定出的化学成分包括药根碱、黄连碱、巴马汀、小檗碱、木香烃内酯和去氢木香内酯（图2B），其含量分别为2.41±0.01、18.68±0.04、8.03±0.09、41.84±0.11、1.88±0.01和2.85±0.03 mg/g。这些化合物可能是参与UC治疗的XLP的生物活性成分，研究流程见图2C。

结果表明，XLP逆转了UC小鼠体重的下降趋势（图2D）。XLP还降低了疾病活动指数（DAI）评分，并以剂量依赖性的方式增加了UC小鼠的结肠长度（图2E-F）。组织病理学分析显示，经DSS诱导后，肠绒毛组织受损，炎性细胞浸润至结肠黏膜中，而XLP和5-氨基水杨酸（5-ASA）逆转了这些变化（图2G）。此外，与DSS组相比，XLP以剂量依赖性的方式显著降低了结肠组织匀浆中的肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白细胞介素-6（IL-6）水平（图2H-I）。结果表明，XLP和5-ASA对UC的疗效相似，具有良好的治疗效果。

图2 XLP的成分测定及其对UC的影响

XLP抑制UC小鼠M1巨噬细胞极化

黏膜组织受损导致病原体侵袭及巨噬细胞的浸润，特别是M1型巨噬细胞的浸润。这一过程促进了促炎细胞因子的释放，从而诱发了UC。数据显示，DSS组的肠系膜淋巴结（MLN）中F4/80和CD11c共表达的巨噬细胞比例高于未处理组。然而，XLP在剂量依赖性上逆转了这些变化（图3A）。为进一步鉴别结肠组织中的M1型巨噬细胞，研究对F4/80和CD11c标记物进行了共染色分析。结果表明，XLP显著减少了UC模型小鼠中F4/80和CD11c的表达量（图3B）。基于这些发现，XLP通过抑制M1型巨噬细胞的极化来治疗UC。

图3 XLP对UC小鼠M1巨噬细胞水平的影响

ITA改善XLP对UC和M1巨噬细胞极化的调节作用

由于ITA（衣康酸）能调节炎症反应，因此，研究探讨了ITA水平升高是否影响XLP对UC的作用（图4A）。和DSS组相比，ITA使得UC小鼠体重减轻情况得到缓解，DAI降低，结肠变长（图4B-D）。组织切片显示，ITA修复了肠道的损伤，减少了结肠里的炎症细胞（图4E）。结果说明，ITA在治疗UC方面具有一定潜力，和XLP联合使用时，疗效更加。此外，ITA及XLP都让MLN里的F4/80+CD11c+巨噬细胞数量明显减少（P<0.01；图4F）。说明XLP加上ITA能减少M1型巨噬细胞的数量，从而改善UC。另外，ITA和XLP处理后，Gapdh和Ldha的相对mRNA水平也明显下降了（图4G-H）。

图4 ITA对XLP对UC和M1巨噬细胞极化的调节作用的影响

ITA通过抑制TET2/STAT1和TET2/NF-κB通路降低M1巨噬细胞的极化和炎症反应

该研究还进一步探究了ITA是否能在RAW264.7细胞上直接抑制M1巨噬细胞的极化。通过测定包括TNF-α、IL-6、iNOS和IL-1β在内的多种指标的mRNA水平，研究确认了巨噬细胞从M0极化至M1的表型变化。然而，ITA逆转了TNF-α、IL-6、iNOS和IL-1β的mRNA表达水平的升高（图5A-D）。免疫荧光染色揭示，在M0至M1极化过程中，巨噬细胞体积增大，TNF-α、IL-6和iNOS的表达亦增加。ITA下调了这些标志物的表达（图5E），表明其具备抑制M1巨噬细胞极化的潜能。这一发现与转录组学和能量代谢分析的结果相吻合，因为ITA不仅降低了M1巨噬细胞中Gapdh和Ldha的mRNA水平（图5F-G），还抑制了Gapdh与Ldh的活性（5H-I）。这些结果表明ITA对Gapdh和Ldh酶活性具有抑制作用。

此外，结果显示，ITA显著降低了M1巨噬细胞中的TET2 mRNA水平（图5J）。ITA显著降低了STAT1、CXCL9和CXCL10的mRNA水平（图5K-M），表明其抑制了TET2/STAT1通路。同样，ITA分别下调了Nfkbiz和NF-κB的mRNA和蛋白质表达水平（图5N-O），表明其具备抑制TET2/NF-κB通路的潜力。这些研究发现表明，ITA通过抑制TET2/STAT1和TET2/NF-κB通路来降低M1巨噬细胞的炎症反应。

图5 ITA对M1巨噬细胞极化和炎症反应的影响

结论

综上所述，XLP能够通过抑制M1型巨噬细胞的极化来治疗UC，这主要通过增加的ITA水平来实现。因此，通过调节XLP来控制能量代谢产物的水平，尤其是提升ITA的水平，有望成为治疗UC的有效策略。

参考文献：

Zhang JX, Hu YX, Liu Y, Chen ZZ, Zheng JT, Qu XT, Zhang Y, Tang WY, Huang SC, Liu CS. Xianglian pill alleviates ulcerative colitis by inhibiting M1 macrophage polarization via modulation of energy metabolite itaconate. Phytomedicine. 2024 Oct 22;135:156179. doi: 10.1016/j.phymed.2024.156179