中藥1區top：北中醫李曉驕陽團隊揭示漢黃芩苷通過雙重調節Snail1乳酸化和線粒體自噬抑制肺纖維化

特發性肺纖維化（IPF）是一種病因不明的慢性進行性疾病，其死亡率與乳腺癌相當。盡管治療方面近期有所進展，但目前的 IPF 治療方法只能減緩疾病進展，若持續不治療，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。

轉化生長因子β（TGF-β）作為主要的促纖維化細胞因子，在纖維化疾病中會持續存在，并在纖維化條件下對成纖維細胞的持續活化以及肌成纖維細胞的形成起著關鍵作用。研究表明，乳酸水平升高與肺部疾病的發作和進展之間存在很強的相關性。

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誘導細胞周期停滯和細胞凋亡有效抑制肺上皮 A549 細胞的活力，但支持使用WG治療肺纖維化的方面仍未見報道。

2025年9月6日，北京中醫藥大學生命科學學院李曉驕陽教授團隊在Phytomedicine雜志上發表了題為“Wogonoside inhibits fibroblast activation and pulmonary fibrosis by dual regulation of Snail1 lactylation and PGC1α/PINK1-mediated mitophagy”的研究論文。

該研究發現突顯了WG在治療特發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。

圖注1：WG 抑制無氧糖酵解以減少乳酸生成。在被哺乳動物細胞攝取后，碳水化合物會經由多種葡萄糖苷酶進行消化和處理，生成單糖，主要是葡萄糖。研究發現，經BLM和TGF-β處理后，葡萄糖含量上調，但經WG處理后則顯著下調。隨后，葡萄糖會經歷多種酶促反應并代謝為丙酮酸。因此在體外檢測了葡萄糖生成丙酮酸過程中第一個和最后一個關鍵激酶的含量，如己糖激酶和丙酮酸激酶。結果表明，轉化生長因子-β誘導的激酶水平顯著上調被WG逆轉。接著進一步檢測了生成丙酮酸過程中 NADH 含量的變化。BLM或TGF-β顯著下調了 NADH 含量以及丙酮酸水平，而WG則顯著逆轉了這一現象。在富含線粒體的組織中，細胞質中的丙酮酸會被轉運至線粒體基質，在那里由丙酮酸脫氫酶復合物轉化為乙酰輔酶 A。然而，研究表明癌細胞中的葡萄糖主要轉化為乳酸，而非用于氧化磷酸化（OXPHOS）。在從特發性肺纖維化（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胞（LFs）中，也觀察到了糖酵解的增加。與對照組相比，轉化丙酮酸和乳酸的乳酸脫氫酶（LDH）在 TGF-β 作用下顯著上調，但在 WG 作用下顯著下調。此外，經BLM或TGF-β 誘導后乳酸水平升高，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 顯著逆轉了 BLM 誘導的小鼠或TGF-β 處理的 L929 細胞中 PKLR 表達的降低和 GAPDH 表達的增加。這些結果表明，WG 參與了 IPF 中的糖酵解，并減輕了無氧糖酵解產生的乳酸。

圖注2：WG 通過抑制 SNAIL1 的核轉位和乳酸化修飾來抑制 TGF-β 的轉錄。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 細胞，以進一步探究 WG 在這一過程中的作用機制。結果發現，即使在 L-乳酸鈉的刺激下，WG 仍能抑制纖維化和炎癥標志物的表達。活化的 TGF-β 可以刺激 Smad2/3 的磷酸化，并促進與內皮-間充質轉化相關的轉錄因子的表達。研究報道，乳酸可促進 SNAIL1 在細胞核中的積累，而 SNAIL1 是 TGF-β 轉錄的正向調節因子。研究結果發現，WG 減輕了 L-乳酸鈉誘導的SNAIL1 從細胞質向細胞核的轉移。此外，WG 顯著降低了博來霉素（BLM）或 TGF-β 誘導的SNAIL1 的高表達和分布。然后探究了 SNAIL1 核內轉移增加是否可能是乳酸激活 TGF-β 信號通路的原因。結果表明，在受到 TGF-β 刺激的細胞中，Snail1 的招募以及 Tgfb1 基因和 Tgfb1 mRNA 的表達均顯著增強。在用 L-乳酸鈉處理的細胞中也觀察到了類似的結果。由BLM、TGF-β 和 L-乳酸鈉誘導的Tgfb mRNA 水平的上調，經 WG 處理后顯著下調。研究報道指出，乳酸通過向組蛋白賴氨酸（K）殘基添加乳酰基團來誘導乳酸化過程，從而調節基因轉錄。因此，作者使用抗 SNAIL1 抗體進行免疫沉淀，隨后使用抗泛乙酰賴氨酸（Kac）或抗泛乳酰賴氨酸（Kla）抗體進行免疫印跡。WG 減輕了 L-乳酸鈉或 TGF-β 誘導的SNAIL1 乙酰化和乳酸化（主要是乳酸化），同時伴隨著與 SNAIL1 結合的 p300 減少。此外，研究結果表明，與細胞核區室相比，WG 顯著減少了細胞質中 p300 與 SNAIL1 的共定位。細胞質蛋白的免疫沉淀結果顯示，在模型組中，TGFβ 誘導的 SNAIL1 全乳酸化水平升高，而 WG 處理可減弱這一現象，但被 p300 激動劑 CTB 所逆轉。進一步探究不同建模處理下乳酸化的具體位點，結果發現，K9 位點可能是由乳酸鈉或 TGF-β 誘導的細胞中乳酸化修飾的潛在位點。上述結果表明，WG 能有效抑制乳酸生成，從而抑制 p300 依賴的 SNAIL1 乳酸化及核轉位，進而抑制下游 TGF-β 的轉錄激活。

總結：該研究發現WG 通過促進丙酮酸激酶同工酶 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 Snail1 蛋白 K9 位點的乳酸化，同時通過促進過氧化物酶體增殖物激活受體γ共激活因子 1α（PGC1α）和 PTEN 誘導激酶 1（PINK1）/PARKIN 通路，觸發線粒體自噬，減少活性氧的生成和線粒體 DNA 的釋放。這兩個過程協同抑制了轉化生長因子-β（TGF-β）的轉錄，最終抑制了肝纖維化（LF）的激活，而補充乳酸或耗盡線粒體自噬則可逆轉這一過程。總的來說，該研究結果首先強調了白果在治療特發性肺纖維化方面的潛在藥理學益處，其通過阻止乳酸堆積和線粒體自噬損傷發揮作用，從而為針對肺部疾病的治療提供了新的理論框架。

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

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