芍药甘草汤通过调节NDUFS1表达抑制巨噬细胞向M1极化缓解小鼠溃疡性结肠炎

目的 本研究旨在探索并阐明芍药甘草汤（Shakuyakukanzoto，SKT）通过调节巨噬细胞的能量代谢和极化来改善小鼠溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC）的可能作用机制。方法 通过给予3%葡聚糖硫酸钠盐（dextran sulfate sodium salt，DSS）构建小鼠UC模型并通过灌胃SKT进行治疗。首先，对两个数据集GSE21157和GSE210415进行单细胞测序分析和代谢通路富集。其次，对UC小鼠腹腔巨噬细胞的提取和代谢组学验证。然后，根据标准逆方差加权两样本的单变量孟德尔随机化分析差异代谢物富集的通路和UC风险相关性。接着，分析在GSE128682和GSE102746数据集转录水平差异。最后，使用定量反转录PCR（qRT-PCR）、蛋白质印迹法（Western blot）和流式细胞术验证结果。结果 苏木精-伊红（HE）染色结果显示，SKT可以显著缓解DSS引起的结肠损伤。单细胞测序分析在肠壁中发现了巨噬细胞、NK细胞、T细胞等10多种不同类型的细胞。在疾病组中，通过比较这两组数据发现，有49条主要涉及能量代谢的巨噬细胞代谢途径的活性显著上调。能量代谢组学中，治疗组与模型组，模型组与空白组分别鉴定了10种和18种显著上调和下调的差异表达代谢物，这些差异表达的代谢物主要与糖酵解和氧化磷酸化有关。根据标准逆方差加权两样本的单变量孟德尔随机化分析，预测糖酵解和氧化磷酸化相关基因泛醌NADH脱氢酶Fe-S蛋白1（recombinant NADH dehydrogenase ubiquinone Fe-S protein 1，NDUFS1）（OR：0.56，95% CI：0.48~0.98，P=0.000 068）与UC风险降低相关。通过对两组数据集转录水平差异分析，与正常组相比，UC中NDUFS1的转录水平降低。qRT-PCR、Western blot和流式细胞术验证结果显示，SKT可以促进NDUFS1蛋白的表达，抑制巨噬细胞向M1型极化。此外，敲低/过表达NDUFS1可以影响SKT对巨噬细胞M1型极化的影响。结论 SKT通过调节NDUFS1蛋白水平，抑制巨噬细胞向M1型极化，从而缓解小鼠UC。这些发现不仅揭示了SKT对UC的治疗机制，也为临床应用提供了新的理论基础。