溃疡性结肠炎(UC)是一种慢性炎症性疾病,特征为结肠黏膜反复炎症,常见症状为便血。现行治疗主要为抗炎及免疫抑制剂,如氨基水杨酸、糖皮质激素等,但副作用大,包括感染、发热、腹泻等,且复发率高。亟待更有效的治疗方法。肠道是由紧密相连的肠上皮细胞构成的重要保护屏障,防止病原微生物入侵和液体泄漏。杯状细胞分泌的黏液蛋白和糖蛋白在肠黏膜外形成保护层,支持肠上皮细胞连接的完整性。西黄丸(XHP)是一种中药配方,现收录于我国“药品标准”第9卷,含四种草药。XHP广泛用于治疗肿瘤,如结直肠癌等,通过调节免疫相关分子发挥作用。其主要成分具有抗炎效果,有助于减轻粘膜损伤。
日前,一篇发表在《Journal of Ethnopharmacology》杂志,名为“Xihuang pill ameliorates colitis in mice by improving mucosal barrier injury and inhibiting inflammatory cell filtration through network regulation ”的论文研究了西黄丸如何抑制炎症细胞过滤,从而改善小鼠结肠炎。图1 论文首页
XHP改善了AOM/DSS诱导的结肠炎
在探究XHP对结肠炎是否具有改善作用的研究中,研究者通过(氧化氮甲烷/葡聚糖硫酸钠)AOM/DSS诱导小鼠建立急性结肠炎模型,并对其进行连续14天的XHP给药(图2A)。在DSS诱导后的第7天,研究者观察到小鼠体重减轻和疾病活动指数(DAI)评分上升。在结肠炎组(NS+AOM/DSS)中,小鼠在第8至14天体重显著降低(图2B),然而,在此期间中等剂量XHP的处理对其体重下降具有显著抑制作用。尤其在第14天,低剂量XHP对体重下降的抑制作用显著。此外,研究发现与对照组相比,结肠炎组的DAI评分明显提高(图2C)。然而,经过低剂量XHP治疗后,从第10至14天,结肠炎组的DAI评分显著降低。从中剂量至高剂量XHP的治疗,使得DAI评分在第12至14天显著下降。值得注意的是,与对照组相比,结肠炎组小鼠的结肠长度明显缩短。然而,经过低剂量、中剂量及高剂量XHP的治疗后,结肠长度显著增加(图2D-E)。综合以上数据,研究结果表明XHP对AOM/DSS诱导的结肠炎具有改善作用。图2 XHP改善AOM/DSS诱导的结肠炎
XHP抑制结肠炎中常见的结肠粘膜屏障通透性增加
肠粘膜屏障功能损伤会导致灌胃FITC-葡聚糖(4kDa)后血清中FITC-葡聚糖浓度上升。研究采用小动物PET成像技术检测FITC-葡聚糖。结果显示,与正常组相比,结肠炎组的血清FITC-右旋糖酐水平明显提高,而低、中、高剂量的XHP治疗显著抑制了这一升高现象(图3A)。此外,结肠炎小鼠外周血中FITC葡聚糖浓度显著增长,低剂量或高剂量的XHP治疗明显抑制了外周血FITC葡聚糖含量的上升(图3B),这说明XHP治疗能有效抑制结肠炎引发的结肠粘膜屏障通透性增加。为进一步确认各组结肠组织紧密连接状态,研究者还检测了Claudin-5和Occludin的表达水平。实验证明,结肠炎组结肠组织中Claudin-5和Occludin的表达水平显著下降。XHP低剂量和中剂量给药能显著抑制Occludin的减少,XHP低浓度给药则显著阻止了Claudin-5的降低(图3C)。
图3 XHP抑制了结肠炎中常见的结肠黏膜屏障的通透性增加
XHP可抑制了结肠炎中肠隐窝和杯状细胞数量的减少
HE染色用以评估各组结肠组织的病理学和形态学变化。在结肠炎组中,结肠上皮细胞排列紊乱,隐窝数量减少。然而,经过低剂量、中剂量及高剂量XHP治疗后,小鼠结肠上皮细胞的紊乱程度得以减轻,隐窝数量也有所增加(图4A–C)。PAS染色分析表明,结肠炎组小鼠结肠黏膜中杯状细胞数量显著减少,而低剂量XHP治疗显著抑制了结肠黏膜中杯状细胞的减少(图4D–E)。
图4 XHP可抑制了结肠炎中肠隐窝和杯状细胞数量的减少
XHP可抑制结肠炎中的肠炎症细胞浸润
免疫组织化学染色结果表明,采用低剂量、中剂量及高剂量XHP治疗显著抑制了AOM/DSS诱导的结肠炎小鼠中MPO阳性细胞(图5A-C)及CD68阳性细胞(图5B-D)的浸润。图5 XHP抑制结肠炎的肠道炎症细胞浸润
XHP下调了结肠组织中促炎细胞因子的产生
ELISA检测结果显示,结肠炎组结肠组织中IL-6、IL-22、TNF-α及IL-1β水平显著上升(图6A-D)。然而,低剂量和高剂量的XHP治疗显著抑制了结肠组织中IL-6的升高(图6A)。此外,低、中、高剂量的XHP处理明显抑制了从结肠组织中提取的蛋白中IL-22、IL-1β和TNF-α的增加(图6B-D)。综上,这些数据表明XHP在结肠炎治疗过程中对炎症细胞浸润和促炎细胞因子释放具有改善作用。
图6 XHP下调结肠组织中促炎细胞因子的产生
识别被血液吸收的XHP原型成分和改善AOM/DSS诱导的结肠炎的XHP原型成分的可能靶点
根据预测和以往研究,研究者对24种血液成分的419个靶点进行检验,发现XHP血液成分与结肠炎改善靶点关联。药物相关靶点分析显示,419个相关靶点中,7个候选靶点(Ctsb、Fgf2、Plg、Sting1)与结肠炎进程相关。进一步研究显示,XHP治疗后,7个上调蛋白(Abat等)和7个下调蛋白(Ctsb、Fgf2、Plg、Sting1、Lgals3等)的关联成分可改善结肠炎。牛黄、乳香、没药、麝香成分可抑制相关蛋白上调或下调。结果显示,XHP中的这些成分通过靶向蛋白质改善结肠炎。
图7 识别被血液吸收的XHP原型成分和改善AOM/DSS诱导的结肠炎的XHP原型成分的可能靶点
研究证实XHP能改善AOM/DSS诱导的结肠炎,这为理解XHP治疗结肠炎机制提供新视角。
Hu ML, Liao QZ, Liu BT, Sun K, Pan CS, Wang XY, Yan L, Huo XM, Zheng XQ, Wang Y, Zhong LJ, Liu J, He L, Han JY. Xihuang pill ameliorates colitis in mice by improving mucosal barrier injury and inhibiting inflammatory cell filtration through network regulation. J Ethnopharmacol. 2024 Jan 30;319(Pt 1):117098. doi: 10.1016/j.jep.2023.117098. 老中医(微信号:wxid_rszr95aw79ie22)