中药苍耳子活性物质群抗类风湿性关节炎的整合作用机制

Xanthium sibiricum fruits (XSF) is a significant anti-rheumatoid arthritis (RA) activity of a traditional Chinese herbal medicine (Fructus Xanthii), In previous study, We find the bioactive extract (TPG) of XSF containing two groups of active substances-- phenolic acids (PA) and xanthiazones (XT). Our research revealed that PA could inhibit inflammation, whereas XT attenuated bone destruction. This study is therefore conducted to investigate the anti-RA integrated mechanism of these two bioactive chemical groups in Fructus Xanthii. Type II collagen-induced RA rat model and LPS-stimulated RAW264.7 cell, osteoclast, andSynovialfibroblasts model are applied to cmpare the anti-RA effect (inhibiting inflammation and prohibiting bone destruction) among PA, XT and its combination. NF-kapaB pathway of inflammation and bone relative tagets protein CatK and CatBexpression were analysised in RA rats, The interaction between PA and XT were analysis based on the anti-RA effects in protein, cell and RA rats. we could fully elucidate the anti-RA integrated mechanism of PA and XT in Fructus Xanthii, thus providing a good scientific basis for the utilization of medical resources and anti-RA new drug development.

前期研究中，我们发现具有显著治疗类风湿性关节炎（RA）疗效的中药苍耳子（Fructus Xanthii ）活性提取物（TPG）中的两种活性物质群—酚酸类（PA）和噻嗪双酮类（XT），分别具有抗炎和改善骨损伤作用。本课题依据RA发生的病因病理学原理，以苍耳子有效成分的活性特点为依据，采用LPS刺激的RAW264.7细胞，滑膜成纤维细胞和破骨细胞等细胞模型，验证苍耳子有效成分群PA、XT对炎症细胞NF-kapaB通路及对破骨细胞CatK、滑膜细胞CatB靶点蛋白的影响。采用II型胶原蛋白诱导的大鼠RA模型(CIA)，研究PA、XT及组合物对抗RA的作用机制和关联性。明确PA、XT及其活性单体抗RA的作用靶点，从分子、细胞和整体动物水平上阐述苍耳子活性物质群间抗RA的整合作用机制。为苍耳子药用资源的开发利用和防治RA的新药研制提供很好的化学和药理学基础。

本课题以抗类风湿性关节炎（RA）中药苍耳子中两类活性物质群：酚酸类（PA）和噻嗪二酮类（XT）及其单体成分为研究对象，针对RA病程中两个主要特征性病理变化：炎症损伤和关节骨质破坏，进行两类活性物质群抗RA作用研究。前期通过活性导向跟踪分离，从PA中分离鉴定酚酸类化合物12个，从XT中分离鉴定酚酸类化合物4个。采用LPS 刺激RAW264.7炎症细胞模型，明确单体绿原酸和4-O-咖啡酰奎宁酸为PA主要抗炎活性成分，可显著抑制降低NO、TNF-α和IL-1β水平，PA通过抑制AP-1和NF-κB的激活发挥抗炎活性。采用UMR106成骨样细胞、大鼠骨髓源性多核破骨细胞和滑膜成纤维细胞模型，明确苍耳子噻嗪二酮和苍耳子噻嗪二酮苷为XT主要活性成分，可显著促进成骨细胞增殖、抑制破骨细胞TRACP活性、降低滑膜成纤维细胞IL-6、MMP3水平，XT通过下调滑膜细胞CatB和MMP13蛋白的表达，缓解RA关节骨质破坏。进一步采用RA大鼠模型，明确PA、XT、两者组合物及活性成分可有效降低大鼠关节炎指数、抑制大鼠足肿胀，显著降低大鼠血清中TNF-α、IL-6、IL-17水平并提高IL-10水平，提高大鼠骨密度，抑制滑膜组织增生和炎性细胞浸润、减轻骨侵蚀，具有良好的抗RA作用。PA和XT配伍使用显著增强两者抗RA作用。综上，研究结果提示PA通过抑制AP-1和NF-κB激活发挥抗炎作用，XT通过下调CatB和MMP13蛋白表达缓解关节骨质破坏。并且PA和XT配伍显示更强的抗RA作用，两者协同整合发挥抗RA作用。通过本课题研究，已发表期刊论文5篇，申请专利1项，培养在读硕士研究生1名，获奖3项，参编专著2部。