中药不玄乎！Phytomedicine揭秘：独活寄生汤通过外泌体调控关键轴，抑制髓核细胞铁死亡，缓解椎间盘退变

腰腿痛是困扰许多人的常见问题，而椎间盘退变（IVDD）是导致这类脊柱疾病的主要原因，其核心特征是髓核细胞（NPC）减少和细胞外基质（ECM）降解。作为一种经典中药方剂，独活寄生汤（DHJSD）在缓解IVDD方面的疗效已得到临床认可，但具体作用机制尚未完全阐明。

近日，发表于Phytomedicine的一项研究Duhuo Jisheng decoction alleviates intervertebral disc degeneration by inhibiting nucleus pulposus cell ferroptosis via the exosome-mediated miR-19b-3p/ACSL4 axis，深入揭示了独活寄生汤通过外泌体介导的miR-19b-3p/ACSL4轴抑制髓核细胞铁死亡，从而缓解椎间盘退变的分子机制，为IVDD的治疗提供了新的思路。

研究首先通过生物信息学分析和RT-qPCR检测发现，miR-19b-3p在IVDD患者的髓核组织中表达显著下调。同时，高效液相色谱（HPLC）分析明确了独活寄生汤中的20种活性成分，这些成分来源于其包含的15味中药。随后，研究人员从经不同浓度（5.4、10.8、21.6 g/kg）独活寄生汤含药血清处理的人骨髓间充质干细胞（hBMSCs）中分离出外泌体（EXOs），并通过透射电镜、纳米颗粒追踪分析和Western blotting对其进行表征，发现这些外泌体具有典型的杯状双层膜结构，且10.8 g/kg剂量组的外泌体表面标志物CD9、CD63、CD81和TSG101表达最高，被hNPCs的摄取效率也最强，故后续实验选用该浓度组外泌体（DHJSD-EXO）。

图 1：独活寄生汤的HPLC指纹图谱

在体外实验中，用白细胞介素-1β（IL-1β）构建hNPCs退变模型后，DHJSD-EXO处理显著增强了hNPCs的增殖能力，抑制了细胞凋亡，改善了线粒体功能，减少了脂质过氧化产物丙二醛（MDA）的积累，同时上调了铁死亡相关蛋白GPX4的表达，下调了ACSL4的表达。在ECM代谢方面，DHJSD-EXO增加了胶原蛋白II和聚集蛋白聚糖等合成代谢标志物的表达，减少了基质金属蛋白酶13（MMP13）和ADAMTS5等分解代谢标志物的表达，免疫荧光结果也证实了这一点。

图 2：独活寄生汤来源外泌体减轻白细胞介素-1β诱导的人髓核细胞铁死亡和细胞外基质降解

进一步机制研究显示，DHJSD-EXO中富含miR-19b-3p，且miR-19b-3p可直接靶向ACSL4的3'非翻译区（UTR）。功能获得与缺失实验表明，过表达miR-19b-3p的DHJSD-EXO能更显著地抑制铁死亡和ECM降解，而敲低miR-19b-3p则逆转了这些保护作用。此外，DHJSD-EXO还通过miR-19b-3p抑制了Wnt/β-catenin信号通路，激活了Hippo信号通路，减少了β-catenin和YAP的核转位，当使用Wnt/β-catenin通路激活剂SKL2001时，DHJSD-EXO对铁死亡的抑制作用被削弱。

图 3：独活寄生汤来源外泌体中的miR-19b-3p通过靶向ACSL4抑制人髓核细胞铁死亡

在大鼠IVDD模型中，于术后1周和5周椎间盘内注射DHJSD-EXO，9周后通过磁共振成像（MRI）和组织学评估发现，DHJSD-EXO处理显著降低了椎间盘退变的Pfirrmann分级和组织学评分，改善了椎间盘结构，增加了髓核区域，同时上调了miR-19b-3p和胶原蛋白II的表达，下调了ACSL4的表达，且10.8 g/kg剂量组的效果优于5.4 g/kg剂量组。

图 4：独活寄生汤来源外泌体减轻大鼠椎间盘退变并在体内抑制ACSL4表达

图 5：实验验证机制示意图

综上所述，这项研究表明，独活寄生汤可促进hBMSCs分泌富含miR-19b-3p的外泌体，这些外泌体被hNPCs摄取后，通过靶向抑制ACSL4，同时调控Wnt/β-catenin和Hippo信号通路，有效抑制髓核细胞铁死亡和ECM降解，从而缓解椎间盘退变。这一发现不仅为理解独活寄生汤治疗IVDD的机制提供了新视角，也为中医药通过“中药-外泌体-靶基因”调控网络干预退行性疾病奠定了理论和实验基础，有望为临床治疗IVDD提供新的靶点和策略。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Feng J, Miao H, Xiao Z, et al. Duhuo Jisheng decoction alleviates intervertebral disc degeneration by inhibiting nucleus pulposus cell ferroptosis via the exosome-mediated miR-19b-3p/ACSL4 axis. Phytomedicine. Published online July 30, 2025. doi:10.1016/j.phymed.2025.157113