特發(fā)性肺纖維化（IPF）是一種病因不明的慢性進(jìn)行性疾病，其死亡率與乳腺癌相當(dāng)。盡管治療方面近期有所進(jìn)展，但目前的 IPF 治療方法只能減緩疾病進(jìn)展，若持續(xù)不治療，患者的中位生存期為 2 至 3 年。因此，迫切需要找到能減輕 IPF 患者炎癥或纖維化的有效藥物。

轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（TGF-β）作為主要的促纖維化細(xì)胞因子，在纖維化疾病中會(huì)持續(xù)存在，并在纖維化條件下對(duì)成纖維細(xì)胞的持續(xù)活化以及肌成纖維細(xì)胞的形成起著關(guān)鍵作用。研究表明，乳酸水平升高與肺部疾病的發(fā)作和進(jìn)展之間存在很強(qiáng)的相關(guān)性。

黃芩苷（WG）是從黃芩根中分離出的一種具有多種藥理活性的生物活性黃酮類(lèi)化合物，具有抗癌、抗炎和抗纖維化等多種器官的活性。研究表明，WG 能夠減輕哮喘患者臨床癥狀、緩解急性肺損傷和通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯和細(xì)胞凋亡有效抑制肺上皮 A549 細(xì)胞的活力，但支持使用WG治療肺纖維化的方面仍未見(jiàn)報(bào)道。

2025年9月6日，北京中醫(yī)藥大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院李曉驕陽(yáng)教授團(tuán)隊(duì)在Phytomedicine雜志上發(fā)表了題為“Wogonoside inhibits fibroblast activation and pulmonary fibrosis by dual regulation of Snail1 lactylation and PGC1α/PINK1-mediated mitophagy”的研究論文。

該研究發(fā)現(xiàn)突顯了WG在治療特發(fā)性肺纖維化方面的潛在藥理益處，并為肺部疾病治療提供了新的理論基礎(chǔ)。

圖注1：WG 抑制無(wú)氧糖酵解以減少乳酸生成。在被哺乳動(dòng)物細(xì)胞攝取后，碳水化合物會(huì)經(jīng)由多種葡萄糖苷酶進(jìn)行消化和處理，生成單糖，主要是葡萄糖。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)BLM和TGF-β處理后，葡萄糖含量上調(diào)，但經(jīng)WG處理后則顯著下調(diào)。隨后，葡萄糖會(huì)經(jīng)歷多種酶促反應(yīng)并代謝為丙酮酸。因此在體外檢測(cè)了葡萄糖生成丙酮酸過(guò)程中第一個(gè)和最后一個(gè)關(guān)鍵激酶的含量，如己糖激酶和丙酮酸激酶。結(jié)果表明，轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β誘導(dǎo)的激酶水平顯著上調(diào)被WG逆轉(zhuǎn)。接著進(jìn)一步檢測(cè)了生成丙酮酸過(guò)程中 NADH 含量的變化。BLM或TGF-β顯著下調(diào)了 NADH 含量以及丙酮酸水平，而WG則顯著逆轉(zhuǎn)了這一現(xiàn)象。在富含線(xiàn)粒體的組織中，細(xì)胞質(zhì)中的丙酮酸會(huì)被轉(zhuǎn)運(yùn)至線(xiàn)粒體基質(zhì)，在那里由丙酮酸脫氫酶復(fù)合物轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶 A。然而，研究表明癌細(xì)胞中的葡萄糖主要轉(zhuǎn)化為乳酸，而非用于氧化磷酸化（OXPHOS）。在從特發(fā)性肺纖維化（IPF）患者的纖維化肺組織或各種肺纖維化小鼠模型中分離出的纖維化成纖維細(xì)胞（LFs）中，也觀(guān)察到了糖酵解的增加。與對(duì)照組相比，轉(zhuǎn)化丙酮酸和乳酸的乳酸脫氫酶（LDH）在 TGF-β 作用下顯著上調(diào)，但在 WG 作用下顯著下調(diào)。此外，經(jīng)BLM或TGF-β 誘導(dǎo)后乳酸水平升高，但 WG 可減輕這種升高。丙酮酸激酶（PKLR）是糖酵解中的限速酶，而甘油醛-3-磷酸脫氫酶（GAPDH）則催化甘油醛-3-磷酸的氧化磷酸化，生成 NADH 和 1，3-二磷酸甘油酸。WG 顯著逆轉(zhuǎn)了 BLM 誘導(dǎo)的小鼠或TGF-β 處理的 L929 細(xì)胞中 PKLR 表達(dá)的降低和 GAPDH 表達(dá)的增加。這些結(jié)果表明，WG 參與了 IPF 中的糖酵解，并減輕了無(wú)氧糖酵解產(chǎn)生的乳酸。

圖注2：WG 通過(guò)抑制 SNAIL1 的核轉(zhuǎn)位和乳酸化修飾來(lái)抑制 TGF-β 的轉(zhuǎn)錄。鑒于 WG 在抑制糖酵解和乳酸積累方面的作用，作者隨后直接用 L-乳酸鈉刺激 L929 細(xì)胞，以進(jìn)一步探究 WG 在這一過(guò)程中的作用機(jī)制。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，即使在 L-乳酸鈉的刺激下，WG 仍能抑制纖維化和炎癥標(biāo)志物的表達(dá)。活化的 TGF-β 可以刺激 Smad2/3 的磷酸化，并促進(jìn)與內(nèi)皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)。研究報(bào)道，乳酸可促進(jìn) SNAIL1 在細(xì)胞核中的積累，而 SNAIL1 是 TGF-β 轉(zhuǎn)錄的正向調(diào)節(jié)因子。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，WG 減輕了 L-乳酸鈉誘導(dǎo)的SNAIL1 從細(xì)胞質(zhì)向細(xì)胞核的轉(zhuǎn)移。此外，WG 顯著降低了博來(lái)霉素（BLM）或 TGF-β 誘導(dǎo)的SNAIL1 的高表達(dá)和分布。然后探究了 SNAIL1 核內(nèi)轉(zhuǎn)移增加是否可能是乳酸激活 TGF-β 信號(hào)通路的原因。結(jié)果表明，在受到 TGF-β 刺激的細(xì)胞中，Snail1 的招募以及 Tgfb1 基因和 Tgfb1 mRNA 的表達(dá)均顯著增強(qiáng)。在用 L-乳酸鈉處理的細(xì)胞中也觀(guān)察到了類(lèi)似的結(jié)果。由BLM、TGF-β 和 L-乳酸鈉誘導(dǎo)的Tgfb mRNA 水平的上調(diào)，經(jīng) WG 處理后顯著下調(diào)。研究報(bào)道指出，乳酸通過(guò)向組蛋白賴(lài)氨酸（K）殘基添加乳酰基團(tuán)來(lái)誘導(dǎo)乳酸化過(guò)程，從而調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄。因此，作者使用抗 SNAIL1 抗體進(jìn)行免疫沉淀，隨后使用抗泛乙酰賴(lài)氨酸（Kac）或抗泛乳酰賴(lài)氨酸（Kla）抗體進(jìn)行免疫印跡。WG 減輕了 L-乳酸鈉或 TGF-β 誘導(dǎo)的SNAIL1 乙?；腿樗峄ㄖ饕侨樗峄?，同時(shí)伴隨著與 SNAIL1 結(jié)合的 p300 減少。此外，研究結(jié)果表明，與細(xì)胞核區(qū)室相比，WG 顯著減少了細(xì)胞質(zhì)中 p300 與 SNAIL1 的共定位。細(xì)胞質(zhì)蛋白的免疫沉淀結(jié)果顯示，在模型組中，TGFβ 誘導(dǎo)的 SNAIL1 全乳酸化水平升高，而 WG 處理可減弱這一現(xiàn)象，但被 p300 激動(dòng)劑 CTB 所逆轉(zhuǎn)。進(jìn)一步探究不同建模處理下乳酸化的具體位點(diǎn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，K9 位點(diǎn)可能是由乳酸鈉或 TGF-β 誘導(dǎo)的細(xì)胞中乳酸化修飾的潛在位點(diǎn)。上述結(jié)果表明，WG 能有效抑制乳酸生成，從而抑制 p300 依賴(lài)的 SNAIL1 乳酸化及核轉(zhuǎn)位，進(jìn)而抑制下游 TGF-β 的轉(zhuǎn)錄激活。

總結(jié)：該研究發(fā)現(xiàn)WG 通過(guò)促進(jìn)丙酮酸激酶同工酶 R/L（PKLR）并抑制甘油醛-3-磷酸脫氫酶（GAPDH），減少了乳酸的生成以及乳酸對(duì) Snail1 蛋白 K9 位點(diǎn)的乳酸化，同時(shí)通過(guò)促進(jìn)過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ共激活因子 1α（PGC1α）和 PTEN 誘導(dǎo)激酶 1（PINK1）/PARKIN 通路，觸發(fā)線(xiàn)粒體自噬，減少活性氧的生成和線(xiàn)粒體 DNA 的釋放。這兩個(gè)過(guò)程協(xié)同抑制了轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（TGF-β）的轉(zhuǎn)錄，最終抑制了肝纖維化（LF）的激活，而補(bǔ)充乳酸或耗盡線(xiàn)粒體自噬則可逆轉(zhuǎn)這一過(guò)程?？偟膩?lái)說(shuō)，該研究結(jié)果首先強(qiáng)調(diào)了白果在治療特發(fā)性肺纖維化方面的潛在藥理學(xué)益處，其通過(guò)阻止乳酸堆積和線(xiàn)粒體自噬損傷發(fā)揮作用，從而為針對(duì)肺部疾病的治療提供了新的理論框架。

本文整理參考文獻(xiàn):Phytomedicine 147 (2025) 157240. https://doi.org/10.1016/j.phymed.2025.157240.

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