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南京中医药大学单进军、王瑾、钱桂英团队
于2024年11月29日
在Phytomedicine（IF=6.7）
发表中医学研究结果
《Kechuan Decoction mitigates apoptosis of airway epithelial cells by improving lipid metabolism disorders and mitochondria dysfunction in HDM-induced asthma》
咳喘汤通过改善脂质代谢紊乱和线粒体功能障碍减轻屋尘螨诱导的哮喘中气道上皮细胞的凋亡
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0944711324009541
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引用格式：
Zhao B, Shi C, Wang X, Sun Z, Ruan Y, Wang X, Zhang Z, Xie T, Shan J, Wang J, Qian G. Kechuan Decoction mitigates apoptosis of airway epithelial cells by improving lipid metabolism disorders and mitochondria dysfunction in HDM-induced asthma. Phytomedicine. 2024 Nov 29;136:156299. doi: 10.1016/j.phymed.2024.156299. Epub ahead of print. PMID: 39671785.
【研究结果及亮点】
网络药理学分析揭示，咳喘汤（KCD）对气道上皮细胞（AECs）的抗凋亡作用主要作用在线粒体膜上。
咳喘汤改善了哮喘小鼠肺部及其线粒体中的脂质代谢紊乱。咳喘汤可能通过磷脂转移蛋白StarD7和StarD10增加磷脂酰胆碱（PC）水平，其中StarD7和StarD10的表达降低最为显著。
咳喘汤调节线粒体融合-分裂蛋白，减少细胞色素c（Cyt c）释放到细胞质中，从而减轻AECs的线粒体介导的凋亡。
研究介绍
中药咳喘汤治疗哮喘的机制是什么？
气道上皮是肺部内环境与外界环境之间的第一道防线，通过物理屏障和粘液-纤毛清除功能来抵御外来过敏原和其他有害物质。
气道上皮损伤是哮喘的一个共同特征，研究表明凋亡在哮喘中的气道损伤和炎症中扮演着重要角色。
尽管咳喘汤（KCD）在治疗儿童哮喘方面已经显示出临床疗效，但其确切的作用机制仍然不清楚。
图文摘要
研究方法
为阐明中药复方“咳喘汤”（Kechuan Decoction，简称KCD）在减轻屋尘螨（HDM）诱导的哮喘小鼠模型中气道上皮细胞凋亡的治疗机制，研究人员采用以下方法设计了一项试验：
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1、动物模型建立：
使用C57BL/6 J小鼠通过屋尘螨（HDM）诱导建立哮喘模型。
2、药物干预：
对哮喘小鼠模型进行咳喘汤（KCD）治疗，包括低剂量和高剂量组，以及对照组和阳性药物地塞米松（DEX）组。
3、化学成分分析：
利用液相色谱-质谱联用（LC-MS）技术对KCD的主要化学成分进行分析。
4、网络药理学方法：
结合KCD的活性成分和靶点，以及哮喘疾病相关靶点，使用网络药理学方法预测KCD的潜在作用机制和核心靶点。
5、脂质组学分析：
对肺组织和线粒体进行脂质组学分析，以评估KCD对哮喘小鼠肺组织脂质代谢的影响。
6、分子生物学技术：
通过西方印迹法（Western blotting）检测蛋白质表达。
利用定量实时聚合酶链反应（qPCR）分析基因表达。
透射电子显微镜（TEM）检查技术用于观察线粒体结构。
7、肺功能评估：
使用全身震荡描记术（Whole-body plethysmography, WBP）评估小鼠的气道高反应性（AHR）。
8、炎症因子测定：
通过酶联免疫吸附试验（ELISA）测定支气管肺泡灌洗液（BALF）和血清中的炎症因子水平。
9、统计分析：
使用GraphPad Prism软件进行数据分析和图形绘制，采用单因素方差分析（ANOVA）进行多组比较。
研究结果
咳喘汤对哮喘小鼠的疗效？
研究结果表明，咳喘汤能够改善哮喘小鼠的肺功能，减少气道炎症，并预防气道上皮细胞凋亡。
治疗机制：通过调节凋亡相关蛋白的表达，减轻哮喘小鼠气道上皮细胞的凋亡。
具体的机制涉及：
线粒体膜：咳喘汤能纠正哮喘小鼠肺组织中的脂质代谢紊乱，特别是恢复线粒体膜中的磷脂含量；
特定蛋白：调节磷脂转移蛋白StarD7和StarD10的表达，影响线粒体融合和分裂蛋白，从而稳定线粒体结构；
细胞色素c：调节线粒体融合与分裂蛋白的表达，减少细胞色素c从线粒体到细胞质的释放。
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1、咳喘汤对哮喘小鼠模型的影响：
咳喘汤能够改善哮喘小鼠的肺功能，减少气道炎症，并预防气道上皮细胞凋亡。
图1 咳喘汤对哮喘小鼠肺功能的影响（A）、H&E染色评估的气道炎症（B、C）以及ELISA检测的炎症因子和IgE水平（D-G）。
2、咳喘汤对气道上皮细胞凋亡的影响：
咳喘汤能够减轻哮喘小鼠气道上皮细胞的凋亡，通过调节凋亡相关蛋白的表达。
图2 咳喘汤对凋亡相关蛋白表达的影响。
3、咳喘汤的化学成分鉴定：
通过UPLC-LTQ-Orbitrap-MS技术，鉴定出咳喘汤中的24个主要化学成分。
图3 咳喘汤的化学成分分析。
4、咳喘汤的网络药理学分析：
网络药理学分析揭示了咳喘汤与哮喘共有的核心靶点，主要涉及线粒体膜。
图4 咳喘汤与哮喘疾病共同靶点的韦恩图、蛋白-蛋白相互作用网络和GO分析。
5、咳喘汤对脂质代谢的影响：
脂质组学分析显示咳喘汤能够纠正哮喘小鼠肺组织中的脂质代谢紊乱，特别是恢复线粒体膜中的磷脂含量。
图5 咳喘汤对肺组织和线粒体脂质代谢的影响。
6、咳喘汤对磷脂转移蛋白表达的调节：
咳喘汤通过调节磷脂转移蛋白StarD7和StarD10的表达，影响线粒体融合和分裂蛋白，从而稳定线粒体结构。
图6 咳喘汤对磷脂代谢相关蛋白表达的影响。
7、咳喘汤对线粒体动态和细胞色素c释放的调节：
咳喘汤能够调节线粒体融合与分裂蛋白的表达，减少细胞色素c从线粒体到细胞质的释放。
图7 咳喘汤对线粒体融合-分裂蛋白表达和细胞色素c释放的影响。
总结
咳喘汤能够通过调节StarD7和StarD10恢复气道上皮细胞（AECs）线粒体膜中的磷脂含量，同时恢复与线粒体融合和分裂相关的蛋白质，稳定线粒体结构，有效减少细胞色素c（Cyt c）释放到细胞质中，最终抑制屋尘螨（HDM）诱导的哮喘小鼠AECs的线粒体介导凋亡。
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