犀角地黄汤干预PKM2介导的一碳代谢途径调控脓毒症炎症反应的机制

作     者：闫其祥 朱晔妍 葛凡 孙启蒙 叶乐瑶 田芳 鲁俊 YAN Qixiang;ZHU Yeyan;GE Fan;SUN Qimeng;YE Levao;TIAN Fang;LU Jun

作者机构：南京中医药大学附属医院南京210029 南京中医药大学第一临床医学院南京210023 江苏省中医院南京210029 

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

年 卷 期：2025年第31卷第10期

页      面：18-26页

核心收录：

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 100504[医学-方剂学] 1006[医学-中西医结合] 100507[医学-中医外科学] 1005[医学-中医学] 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(82074379,82274433) 江苏省中医药科技发展计划重点项目(ZD202314) 江苏省中医院重点病种创建项目(YZB2419) 

主　　题：脓毒症 丙酮酸激酶 一碳代谢 凋亡 犀角地黄汤 

摘      要：目的:研究犀角地黄汤对脓毒症小鼠及细胞模型的作用,探究其通过调控丙酮酸激酶M2(PKM2)介导的一碳代谢途径缓解脓毒症炎症反应的分子机制。方法:将40只C57BL/6N小鼠随机分为正常组、模型组、犀角地黄汤低剂量组(7.7 g·kg^(-1))和犀角地黄汤高剂量组(15.4 g·kg^(-1))。各组连续灌胃1周后,除正常组外,采用盲肠穿刺结扎法(CLP)构建脓毒症动物模型。术后24 h统计各组死亡率,酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测血清细胞因子,苏木素-伊红(HE)染色检测肺组织病理变化。体外实验中,将人单核巨噬细胞(THP-1)暴露于不同浓度犀角地黄汤,加入终质量浓度为2 mg·L^(-1)的脂多糖(LPS)处理24 h,另设空白组。原位末端标记法(TUNEL)试剂盒检测细胞凋亡水平,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测炎症因子肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)和凋亡相关蛋白B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)的表达。转录组测序分析各组差异表达基因并进行基因本体富集分析。Western blot验证一碳代谢通路关键基因PKM2、5-甲基四氢叶酸-高半胱氨酸甲基转移酶(MTR)、磷酸甘油酸脱氢酶(PHGDH)的表达,随后使用紫草素建立PKM2表达抑制模型,进一步分析相关蛋白表达变化。结果:动物实验显示,与正常组比较,模型组小鼠体温显著上升,并出现肺部炎性病变(P0.01),血清TNF-α和IL-1β水平显著提高(P0.01);与模型组比较,犀角地黄汤高剂量组可降低脓毒症模型小鼠体温及肺组织损伤(P0.05),同时显著降低血清TNF-α和IL-1β水平(P0.01);犀角地黄汤低剂量组小鼠体温下降差异无统计学意义,血清TNF-α和IL-1β水平显著下降(P0.01)。转录组测序及Western blot结果表明TNF-α、IL-1β及代谢相关基因(PKM2、MTR、PHGDH)表达具有显著差异(P0.01)。细胞实验表明,与正常组比较,模型组THP-1细胞TNF-α及IL-1β蛋白表达水平显著升高,Bcl-2/Bax表达水平比值显著下降,凋亡程度显著增加(P0.01);转录组测序及Western blot结果表明TNF-α、IL-1β及代谢相关基因(PKM2、MTR、PHGDH)表达具有显著差异(P0.01);与模型组比较,犀角地黄汤高剂量组显著上调Bax/Bcl-2值及PHGDH蛋白表达水平(P0.01),有效减轻细胞凋亡程度(P0.01),同时显著下调TNF-α、IL-1β、PKM2、MTR蛋白表达水平(P0.01),犀角地黄汤低剂量组Bax/Bcl-2值及PHGDH蛋白表达水平上调(P0.05),细胞凋亡程度有所减轻(P0.05),IL-1β及MTR蛋白水平明显降低(P0.05,P0.01),但TNF-α及PKM2表达差异无统计学意义。经紫草素抑制THP-1细胞PKM2蛋白表达后,检测一碳代谢相关蛋白表达。与空白组比较,LPS诱导模型组中PKM2表达显著上调(P0.01),同时MTR蛋白表达显著升高(P0.01),PHGDH表达显著下调(P0.01);与模型组比较,紫草素处理组PKM2表达明显降低(P0.05),PHGDH表达显著上调(P0.01),MTR表达明显下调(P0.05)。结论:犀角地黄汤可抑制脓毒症炎症因子释放,其作用机制与其干预巨噬细胞PKM2介导的一碳代谢途径相关。