Biomedicine|湖南农业大学柳亦松、曾建国团队解析别隐品碱的抗炎作用机制

别隐品碱(Allocryptopine)是一种从天然药用植物Macleaya cordata (Willd.) R. Br. (博落回)中提取的普洛托品类生物碱。博落回在我国分布广泛、资源丰富,该植物含有丰富的普罗托品类生物碱(主要是原阿片碱和α-别隐品碱),目前已经被开发为国家二类新兽药中兽药——博普总碱散,具有抗炎、驱虫、护肝等功能,在替代抗生素的抗炎作用方面具有较好的功效。

2023年2月,生物医药类TOP期刊Biomedicines 在线发表了湖南农业大学动物医学院柳亦松、曾建国团队题为“Anti-Inflammatory Effects of Allocryptopine via the Target on the CX3CL1–CX3CR1 axis/GNB5/AKT/NF-κB/Apoptosis in Dextran Sulfate-Induced Mice”的研究论文,详细阐述了别隐品碱治疗结肠炎的作用机制,并为结肠炎发病机理和别隐品碱抗炎作用提供潜在靶点蛋白。上海拜谱生物提供了Label-free定量蛋白质组学技术服务,助力发现别隐品碱治疗结肠炎的潜在靶点蛋白。


Biomedicine|湖南农业大学柳亦松、曾建国团队解析别隐品碱的抗炎作用机制


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英文标题:Anti-Inflammatory Effects of Allocryptopine via the Target on the CX3CL1–CX3CR1 axis/GNB5/AKT/NF-κB/Apoptosis in Dextran Sulfate-Induced Mice

期刊:Biomedicines

2023年影响因子:IF=4.757

发表时间:2023年02月

客户作者:湖南农业大学动物医学院

客户名称:柳亦松副教授、曾建国教授

研究材料:小鼠结肠组织

拜谱提供技术:Label-free定量蛋白质组学

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研究人员结合SwissTargetPrediction网站首先预测了别隐品碱100个潜在靶点,从DisGeNET,GeneCards和OMIM三个公共数据库分别获取了1578,6442和186个炎症性肠病靶点,得到了68个别隐品碱-炎症性肠病靶点。对别隐品碱-炎症性肠病靶点进行GO、KEGG富集分析及PPI网络构建,发现阿兹海默、PI3K-AKT信号通路、趋化因子通路和凋亡可能是别隐品碱抗结肠炎的相关信号通路(图1)。

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图1:网络药理学分析预测别隐品碱治疗结肠炎的潜在信号通路

(图源:Liu Y, Zeng J , et al., Biomedicines, 2023)


为了探究别隐品碱的治疗机制,研究人员采用Label-free定量蛋白质组学检测别隐品碱和美沙拉嗪(阳性药物)对DSS小鼠结肠蛋白变化,并对显著差异蛋白进行GO、KEGG富集分析。GO富集分析显示,别隐品碱与美沙拉嗪在BP中富集了粘膜固有免疫应答、抗菌体液免疫应答、白细胞迁移等;在CC中,mRNA编辑酶复合物、高密度脂蛋白颗粒等被富集;在MF中,Toll-like受体4、肽聚糖结合等被富集(图2)。与网络药理学预测相似,KEGG同样富集了阿兹海默、趋化因子通路和凋亡(图3)。

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图2:别隐品碱与美沙拉嗪治疗结肠炎的GO富集分析

(图源:Liu Y, Zeng J , et al., Biomedicines, 2023)

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图3:别隐品碱与美沙拉嗪治疗结肠炎的KEGG富集分析

(图源:Liu Y, Zeng J , et al., Biomedicines, 2023)


Western blot验证结果表明,别隐品碱可下调小鼠结肠中的趋化因子通路的CX3CL1、GNB5蛋白,AKT2, p65及其磷酸化和细胞凋亡程度,并且通过调节肠道屏障蛋白Occludin和Claudin-1修复结肠屏障损伤(图4)。前期研究发现,CX3CL1与其唯一受体CX3CR1结合后通过神经元和小胶质细胞之间的交流参与神经变性过程,并且CX3CL1-CX3CR1轴可影响小胶质细胞成熟与功能。因此研究人员认为别隐品碱作用于CX3CL1–CX3CR1 轴/GNB5/AKT/NF-κB/凋亡通路,在治疗结肠炎的同时,也同样缓解了结肠炎诱发的神经炎症。这也印证了网络药理学和Label-free定量蛋白质组学的KEGG显著富集到神经退行性疾病。

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图4:Western Blot验证别隐品碱与美沙拉嗪影响结肠中相关蛋白表达

(图源:Liu Y, Zeng J , et al., Biomedicines, 2023)





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参考文献:

Yang, Y.; Ding, T.; Xiao, G.; Huang, J.; Luo, D.; Yue, M.; Su, Y.; Jiang, S.; Zeng, J.; Liu, Y. Anti-Inflammatory Effects of Allocryptopine via the Target on the CX3CL1–CX3CR1 axis/GNB5/AKT/ NF-κB/Apoptosis in Dextran Sulfate-Induced Mice. Biomedicines 2023, 11, 464. 




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