白头翁汤复方和内皮源白介素抗菌机制取得重要进展

近日，北京农学院兽医学（中医药）北京市重点实验室“中药抗菌机制研究团队”分别在Front Cell Infect Microbiol和Front Cell Dev Biol系列杂志上连续发表两篇题为“Comparison of the gut microbiota between Pulsatilla Decoction and levofloxacin hydrochloride therapy on Escherichia coli infection”和“Endothelial-derived interleukin-1α activates innate immunity by promoting the bactericidal activity of transendothelial neutrophils”的研究论文。

为阐明中药复方抗菌作用机制，该团队多年来秉承中药复方抗菌多靶点、多效用的研究方案，致力于研究中药复方及其有效成分的抗菌机制。结合中医辨证理论，强调中药抗菌作用与宿主天然免疫和微环境之间的关系，建立了多种微血管内皮细胞和中性粒细胞抗菌互作平台，研究微血管内皮细胞对天然免疫的抗菌的调控作用，从而让该平台更好的服务于筛选抗菌中药方剂及其有效成分。

为研究中药复方的作用靶点，该团队选取经典的具有清热解毒、凉血止痢功效的白头翁汤中药复方治疗大肠杆菌诱导的腹泻。该方剂与抗生素左氧氟沙星对比治疗大肠杆菌感染的腹泻，并检测治疗后肠道菌群组成的变化（图1）。两种药物都能有效治疗病原菌感染导致的腹泻，但结果表明白头翁汤引起更少的炎性反应。且白头翁汤治疗后，肠道微生物的组成变化不大，而左氧氟沙星则破坏了肠道微生物的组成（图2）。其中白头翁汤主要通过恢复拟杆菌门菌群的组成，有利于肠道菌群的重建。相比之下，左氧氟沙星处理可显着降低拟杆菌门和增加厚壁菌门数量，破坏肠道微生物群从而增加感染性。这些发现不仅突出了中草药配方的作用机理，而且拓展了白头翁汤作为兽药、饲料添加剂和预拌剂在提高动物源性食品生产中的应用。

此外，该团队研究发现，中药方剂是依存于宿主自身防御系统共同调节细菌感染，如白头翁汤通过调理微血管内皮细胞激活嗜中性粒细胞杀菌，前期团队证明：血液中嗜中性粒细胞（Neutrophil PMN）只能吞噬细菌但不能杀灭细菌，但在穿越非损伤的微血管内皮细胞（MVECs）后能清除感染细菌，可是在穿越损伤的MVECs后又不能杀灭细菌（Immunol. Res， 2016， 64，133~142.），这说明MVECs是激活PMN杀菌的关键细胞。团队新的研究进展证明，内皮源性的白介素1α（IL-1α）可以促进跨内皮的嗜中性粒细胞的胞内胞外杀菌作用，主要通过11种蛋白持续作用，这些蛋白主要位于内皮细胞的膜系统上。研究结果发现细菌脂多糖（LPS）抑制了内皮细胞IL-1α的释放，并进一步抑制了细菌杀灭跨内皮中性粒细胞的能力。(生物谷Bioon.com）