锦灯笼酸浆苦素类成分抗急性肺损伤炎症分子机制及构效关系研究

Excessive and uncontrolled inflammatory response is the primary pathological basis of acute lung injury (ALI). Physalis alkekengi var. francheti (PAF) is the heat-clearing, detoxifying, and expectorant drug and used for prevention and treatment of respiratory diseases in TCM. Based on the determined effective components (total physalins) and pharmacologies of anti-ALI of PAF, the purposes is to analyze the structure-activity relationship of different types of physalins from many angles via computer-aided design, BIAcore SPA technology, and in vitro cell screening and to find lead compounds of drug development prospects. On the basis, 1 or 2 kinds of monomeric compound of the strongest activity were preferably chose to determine anti-inflammatory effect in the four level, including transcription, translation, enzyme function and immune cell type and to explore the correlations of anti-ALI, ERα or β activation, blocking TLR4/NF-κB signaling pathway, and restoring normal lung function. The project is to clarify the material basis and molecular mechanisms of anti-ALI of PAF.

肺内的过度、失控性炎症反应为急性肺损伤的首要病理基础。锦灯笼为传统清热解毒化痰药，中医临床多用于呼吸道系统疾病的防治。本项目在已确定锦灯笼抗急性肺损伤炎症有效组分—总酸浆苦素类成分及主要药效学实验的基础上，采用计算机药物辅助设计、BIAcore SPA技术和体外细胞活性筛选技术三者结合，对不同类型酸浆苦素类单体成分抗急性肺损伤炎症进行多角度构效关系分析，发现具有新药开发前景的先导化合物。在此基础上，优选出1-2种活性较强的单体成分，分别在转录、翻译、酶功能及免疫细胞类型四个层级上，确定单体成分对炎症的抑制作用，并探索其抗急性肺损伤炎症作用与激活ERα或β，阻断TLR4/NF-κB信号通路，抑制炎症因子过度表达，恢复肺组织正常免疫稳态的关系，阐明锦灯笼酸浆苦素类成分抗急性肺损伤炎症的物质基础和分子机制。

中药锦灯笼味酸、苦，性寒，分布于全国各省区，具有清热、解毒、利咽化痰、利尿等作用，常用于呼吸系统疾病、痰热咳嗽、小便不利，湿疹等。基于前期工作基础的研究，本报告利用系统药理学分析模式，对锦灯笼及其有效成分抗急性肺损伤的作用效果及分子机制进行全面、系统深入的研究。.第一章 锦灯笼总提取物抗急性肺损伤药效学分子机制研究.基于网络药理学、代谢组学的研究，利用分子生物学手段证明：锦灯笼总提取物可以显著改善ALI小鼠肺组织的病理损伤，降低LPS诱导产生的TNF-α等炎症因子表达、MDA含量及ROS水平，升高SOD等抗氧化酶活性，回调TNF-α、IL-1β、IL-6等mRNA表达；同时在蛋白层面，降低p-p65、Caspase-3等表达，升高Nrf2蛋白的表达量。锦灯笼具有抗急性肺损伤作用，其机制为抑制NF-κB、TNF、MAPK和凋亡通路，激活Nrf2信号通路减少氧化应激损伤的同时进一步抑制NF-κB信号通路这种网络关系共同作用产生的。.第二章 酸浆苦素类化合物与雌激素受体β结合能力及构效关系研究.建立体外不同层级三种筛选方法，即计算机虚拟技术、BIAcore技术和体外细胞模型，以检测叠合效应、结合能力以及TNF-α含量为筛选指标，用于判断酸浆苦素类化合物与雌激素受体β作用能力。6种酸浆苦素类单体化合物与雌激素受体β作用能力及体外抗炎能力最强者为酸浆苦素B。.第三章 酸浆苦素B对LPS诱导急性肺损伤小鼠的保护作用与分子机制研究.建立脂多糖（LPS）气管注射诱导小鼠急性肺损伤模型，验证酸浆苦素B具有抗急性肺损伤作用，探索其潜在的分子机制。通过检测动脉血气、病理形态学和髓过氧化物酶(MPO)活性，结果证明在LPS诱导的ALI小鼠中，PB预处理具有肺保护作用。此外，我们还发现PB可抑制炎症细胞浸润和肺组织炎症反应。PB可减少免疫细胞的迁移，并抑制肺组织中、支气管肺泡灌洗液及血液中细胞因子TNF-α、IL-1β和IL-6的表达。进一步对炎症通路研究发现，PB可抑制NLRP3和p-p65的表达。此现象与PB可激活ERβ及其下游PI3K/Akt通路有关。