Jinkui Shenqi decoction targets PAD4 to restrain NETosis and ameliorates psoriasis progression
【摘要】(阅读原文为主)
背景
银屑病的潜在发病机制归因于肾气不足和血液循环受阻引起的血瘀。金匮肾气汤JKSQD以温补肾阳、活血化瘀而闻名。然而,关于其具体治疗效果和银屑病潜在机制的研究仍然很少。
目的
目的探讨JKSQD治疗银屑病的疗效及作用机制。
方法
最初,我们通过UPLC-Q-TOF-MS/MS鉴定了JKSQD的化合物,并构建了银屑病样小鼠,以探索JKSQD对银屑病的影响。随后,进行了蛋白质组测序,以鉴定参与JKSQD治疗作用的关键蛋白质和途径。检测中性粒细胞胞外陷阱(NETs)和肽基精氨酸脱氨酶4(PAD4)相关指标,以验证JKSQD的机制。最后,我们分析了代谢组学数据,以阐明在此过程中哪些代谢途径或代谢物起作用。
结果
我们发现JKSQD有效地逆转了小鼠银屑病和相关炎症的进展。蛋白质组学分析进一步阐明,JKSQD治疗后,银屑病样小鼠中参与NETosis的PAD4显著下调。一系列实验进一步表明,JKSQD抑制NETs的形成和PAD4的表达。此外,代谢组学表明,JKSQD影响D-精氨酸和D-鸟氨酸代谢,为JKSQD治疗银屑病的机制提供了更深入的见解。
结论
本研究揭示,JKSQD可以通过靶向PAD4抑制NETs的形成来改善银屑病的进展。
最近,研究表明中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)在银屑病发病机制中起着至关重要的作用。NETs是中性粒细胞在受到刺激时释放的网状复合物,能够捕获和杀死入侵的病原体。然而,NETs的过度产生或清除受损会导致炎症相关疾病。NET已被证明会破坏T细胞平衡,刺激角质形成细胞增殖和自身抗原的形成,从而引发银屑病免疫反应。NETosis是中性粒细胞在受到刺激时释放NETs的过程。肽基精氨酸脱氨酶4(PAD4)是一种钙依赖性蛋白修饰酶,它将肽基精胺酸残基转化为肽基瓜氨酸残基,在身体防御、炎症损伤和肿瘤转移中起着重要作用。NETs形成的关键步骤是PAD4催化组蛋白H3精氨酸的瓜氨酸化,形成瓜氨酸化组蛋白H3(CitH3),这导致组蛋白中精氨酸残基的正电荷显著损失,削弱了DNA和组蛋白之间的力,从而导致染色质分散。随后,中性粒细胞中的嗜天颗粒将髓过氧化物酶(MPO)和中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)释放到核分裂组蛋白中,将其与DNA分离,导致染色质进一步分散。最终,DNA被释放。目前的研究主要集中在NETs和相关信号通路作为肿瘤、类风湿性关节炎、银屑病和其他炎症性疾病的治疗靶点。然而,JKSQD治疗银屑病的具体疗效和机制尚不清楚。 中医界对银屑病的治疗逐渐达成共识,认为银屑病与血热、血燥、血瘀证有关。银屑病的基本病理机制归因于肾气虚证和血液循环障碍。血管生成是银屑病中观察到的表型特征,许多中药抑制了血管生成。金匮肾气汤,源于《金匮要略》,能有效温补肾阳,促进血液循环。其临床应用已超越糖尿病和神经管缺陷,在治疗银屑病方面展现出广阔的前景。1.JKSQD水提取物中UPLC-Q-TOF-MS/MS的总离子色谱图(TIC)。
3.JKSQD改善小鼠皮肤损伤,降低炎性细胞因子和趋化因子的表达。
4.蛋白质组学显示,在接受JKSQD治疗后,银屑病样小鼠中参与NETs的PAD4显著下调。
5.JKSQD抑制PMA刺激的中性粒细胞NETs形成。6.JKSQD治疗后2小时内出现NETosis过程。7.JKSQD抑制OE-PAD4 HL-60细胞株双链DNA释放。8.JKSQD抑制银屑病样小鼠皮损中NETs的形成和PAD4的表达。
9.代谢组学表明,与银屑病样和正常小鼠皮肤相比,高剂量JKSQD影响D-精氨酸和D-鸟氨酸代谢
10.金匮肾气汤靶向PAD4抑制NETosis,改善银屑病进展。
根据基于中医理论的银屑病病理机制,我们选择JKSQD通过多组学分析,包括蛋白质组学和代谢组学,以及在银屑病样小鼠和人类中性粒细胞中的实验,探索其治疗银屑病的有效性和机制。所有结果表明,JKSQD抑制PAD4表达以抑制NETosis,从而改善银屑病进展(图10)。本研究旨在为银屑病提供潜在的治疗方法和靶点,并为中药的新应用提供思路。