基于蛋白质组学探讨马鞭草苷对人冠状病毒229E感染小鼠肺损伤的治疗作用及机制

作     者：孙绮悦 郭姗姗 高双荣 包蕾 耿子涵 李舒冉 赵荣华 张敬升 刘宪 谢锐 崔晓兰 孙静 

作者机构：中国中医科学院中药研究所 

出 版 物：《中国实验方剂学杂志》 (Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(82104500 82141206) 

主　　题：马鞭草苷 HCoV-229E 蛋白质组学 A549 小鼠肺损伤 肺部炎症 

摘      要：目的：评价马鞭草苷对人冠状病毒229E（HCoV-229E）体内、外感染模型的药理作用，并通过蛋白质组学分析，初步探究马鞭草苷的抗病毒作用机制。方法：体外采用细胞活力检测试剂盒-8（CCK-8）建立HCoV-229E感染人肺腺癌细胞系（A549）细胞损伤的模型，将A549细胞作为5组，正常组、模型组和3个马鞭草苷处理浓度组(125 μmol·L-1、62.5 μmol·L-1、31.25 μmol·L-1)，通过细胞存活率检测、免疫荧光染色方法评价马鞭草苷的细胞保护活性；体内将30只Balb/c小鼠随机分为正常组、模型组、磷酸氯喹组、马鞭草苷高、低剂量组(40、20 mg·kg-1)，每组6只。建立HCoV-229E感染小鼠肺损伤模型评价马鞭草苷的治疗作用。分别通过检测肺指数、肺抑制率评价肺部损伤情况，酶联免疫吸附测定法（ELISA）评价肺部炎症因子的严重程度、微型计算机断层扫描（micro-CT）检测肺部的形态和结构、苏木素-伊红（HE）染色评价肺组织病理学改变；进一步采用四维数据独立组识别（4D-DIA）蛋白质组学方法，通过差异表达蛋白筛选、功能注释、富集分析及蛋白互作网络分析方法，初步分析马鞭草苷治疗HCoV-229E感染小鼠肺损伤模型的可能机制。结果：A549细胞选用HCoV-229E原倍浓度感染36 h建立体外感染模型，马鞭草苷的最大无毒浓度为125 μmol·L-1，半数细胞毒性浓度(CC50)值为288.8 μmol·L-1。与正常组比较，模型组细胞存活率显著下降（P0.01），死亡细胞比例明显增加（P0.01），线粒体损伤，膜电位明显降低（P0.01）；而不同浓度马鞭草苷(125、62.5、31.25 μmol·L-1)处理后，均能显著提高细胞存活率（P0.01），降低细胞死亡比例（P0.01），并调节线粒体膜电位（P0.01）。体内实验进一步验证了马鞭草苷对HCoV-229E感染小鼠的治疗作用。与正常组相比，模型组小鼠肺指数显著升高（P0.01），肺组织损伤明显加重，肺部体积肿大，炎症因子白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的表达显著升高（P0.01）。而在马鞭草苷处理组中，这些病理改变显著改善，肺指数降低（P0.01），肺组织损伤减轻，肺部体积肿大缓解，炎症因子表达也显著降低（P0.01）。蛋白质组学分析结果显示，与正常组相比，模型组富集到多种与抗病毒免疫反应相关信号通路，包括核因子-κB（NF-κB）信号通路（P0.05）。而与模型组相比，马鞭草苷组富集到多种与炎症反应和自噬相关的信号通路（P0.05），提示马鞭草苷可能通过调节这些信号通路发挥其抗病毒和抗炎作用。结论：马鞭草苷在HCoV-229E感染体内、外模型中均表现出较好的治疗作用，其机制可能与NLRP3炎症小体通路和线粒体自噬有关。