给免疫细胞“灭火”:瑞香素治疗流感肺炎的新机制
流感病毒肺炎(以下简称流感肺炎)的致命性不仅来自病毒本身,更来自病毒感染后诱发的过度免疫应答——“细胞因子风暴”导致肺损伤、呼吸衰竭。目前,抗病毒药物存在耐药风险,糖皮质激素又存在抑制抗病毒免疫的风险。能否找到一种既能控制过度炎症、又不削弱宿主防御的策略?吉林大学这项发表于Phytomedicine的研究给出了新答案。
研究背景
流感病毒(如H1N1)感染后,肺泡上皮细胞受损,但驱动肺损伤的核心推手其实是巨噬细胞的过度激活。巨噬细胞向促炎型(M1型)极化,大量释放IL-6、TNF-α等炎症因子,同时产生过量活性氧,导致“炎症-氧化”恶性循环。瑞香素是天然香豆素类化合物,已知具有抗炎抗氧化活性,但其在流感肺炎中的直接作用靶点和分子机制此前尚不明确。
研究目的
明确瑞香素治疗流感肺炎的直接蛋白靶点,并阐明其通过调控巨噬细胞功能减轻肺损伤的分子机制。
研究方法
研究通过整合限制性蛋白酶解-质谱、表面等离子共振、分子对接与细胞实验、小鼠IAV感染模型;通过siRNA敲低与通路抑制剂验证靶点;采用流式细胞术与蛋白质印迹法检测分子表达与信号通路。
研究结果
1.瑞香素不直接保护上皮细胞,而是抑制巨噬细胞M1极化
瑞香素(40 μM)不能减轻MLE-12上皮细胞的凋亡或坏死性凋亡。但在巨噬细胞中,它显著抑制了LPS诱导的M1极化:促炎标志物(Cd80、Cd86、Nos2、Il1b、Il6、Tnf)的mRNA水平下降,IL-6、TNF-α和一氧化氮分泌减少,CD80⁺CD86⁺双阳性巨噬细胞比例降低。
2.瑞香素的直接靶点是HSC70
LiP-MS鉴定出HSPA8(编码HSC70蛋白)为关键候选靶点,与GeneCards/OMIM中流感肺炎相关基因交集后唯一指向HSC70。临床数据显示流感患者HSPA8表达显著下调(AUC=0.775)。
3.核心机制:HSC70-CMA-KEAP1-NRF2抗氧化通路激活
瑞香素处理后:NRF2磷酸化增强,核转位增加;下游抗氧化基因(Hmox1、Nqo1、Srxn1、Gstm1)mRNA上调,HO-1和NQO1蛋白升高;总抗氧化能力和SOD活性提升,细胞内氧化损伤减轻。
关键发现——KEAP1降解机制:
瑞香素虽增加Keap1 mRNA,却降低KEAP1蛋白水平(提示翻译后降解)。
溶酶体抑制剂(氯喹)阻断该降解,而蛋白酶体抑制剂(硼替佐米)无效——说明走溶酶体途径。
敲低CMA通路关键蛋白LAMP2A后,瑞香素无法降解KEAP1;敲低eMI通路蛋白TSG101则无影响——确认是分子伴侣介导的自噬(CMA)通路。
瑞香素增强HSC70与KEAP1的结合(Co-IP证实),并上调LAMP2A表达及其溶酶体膜定位。
验证:敲低Hspa8或使用HSC70抑制剂VER-155008后,瑞香素的抗氧化效应消失。
4.瑞香素保护线粒体功能,抑制cGAS-STING炎症通路
M1巨噬细胞线粒体通透性转换孔异常开放,瑞香素显著抑制mPTP开放,恢复线粒体膜电位和ATP生成,降低线粒体活性氧。
mPTP开放导致线粒体DNA泄漏至细胞质。瑞香素处理后,胞质中mtDNA片段(mt-Nd1、mt-Nd3、mt-Cytb、mt-Dloop1)拷贝数显著减少,进而:抑制cGAS-STING通路:STING、TBK1、IRF3、P65的磷酸化水平降低;IRF3和P65核转位减少;下游Ifna1、Ifnb1、Cxcl10、Isg15表达下调。
5.瑞香素恢复巨噬细胞的胞葬功能
M1巨噬细胞清除凋亡细胞的能力(胞葬作用)严重受损。瑞香素剂量依赖性地上调胞葬相关分子(MERTK、TYRO3、ELMO1、MFGE8、TIMD4)的mRNA和蛋白;恢复巨噬细胞对凋亡MLE-12细胞的吞噬能力。
6.体内验证:瑞香素减轻流感肺炎小鼠肺损伤
H1N1感染小鼠模型中,瑞香素(100 mg/kg):
(1)减轻感染后期(第9天)体重下降;
(2)降低肺部病毒载量(第9天显著);
(3)降低肺指数(肺水肿/充血标志);
(4)改善肺组织病理:减少炎症细胞浸润,恢复肺泡结构;
(5)降低血清IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-γ水平;
(6)减少肺泡灌洗液中CD80⁺CD86⁺双阳性巨噬细胞比例;
(7)恢复外周血CD4⁺/CD8⁺T细胞比值(反映免疫稳态)。
结论
本研究明确HSC70-CMA-NRF2轴是瑞香素调控巨噬细胞功能的关键机制,为其开发为病毒性肺炎的靶向免疫代谢调节剂提供了理论基础。
参考文献
Wang J,Liu H,Pan X,et al.Daphnetin alleviates influenza pneumonia by enhancing chaperone-mediated autophagy of KEAP1 through Heat shock cognate 71 kDa protein[J].Phytomedicine,2026,159:158517.

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