医学界沸腾!千年古方竟能重启大脑免疫开关?山东团队揭示ACT与FA 9:1黄金比例逆转抑郁炎症风暴

2026-04-03 梅斯循证中医药 MedSci原创 发表于上海

该成果不仅填补了经典名方"化学成分-分子靶点-作用机制"的研究空白,也为中药"君臣佐使"配伍原则提供了首个现代生物学层面的直接证据。

深度解析医学证据,DeepEvidence为你支撑决策

抑郁症作为全球致残率最高的精神疾病之一,其治疗现状仍面临巨大挑战,现有药物虽能缓解部分症状,但约三分之一患者疗效不佳,且伴随恶心、失眠、性功能障碍甚至颅内出血等严重不良反应,临床亟需更安全有效的新型干预策略。

百合地黄汤首载于《金匮要略》,由百合与地黄两味药材组成,临床沿用千年治疗"百合病"(以精神恍惚、情绪不宁为主症),现代研究亦证实其具有明确抗抑郁效应,然而其复杂化学成分与模糊作用机制始终制约着精准医学时代的国际化推广。

山东中医药大学协同创新中心团队基于"君臣佐使"配伍理论,提出BDD核心活性成分acteoside与ferulic acid可能通过协同激活Nrf2并抑制RORγt,实现小胶质细胞表型转化与神经免疫稳态重建的科学假说,为经典名方的现代化阐释与临床优化提供全新视角。

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图1 论文首图

结合多源数据与机器学习方法预测BDD核心活性成分及治疗靶点

为突破传统"经验-试错"研究模式的效率瓶颈,课题组创新性地整合超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC-QTOF-MS)化学指纹分析、脑-肠轴多组织转录组测序、公开疾病数据库与六种机器学习算法(LASSO、随机森林、XGBoost、Boruta、支持向量机、贝叶斯模型),对2020至2023年四批次BDD制剂进行"成分-靶点-通路"三维系统解析。质谱分析共鉴定出11个共同原型成分,其中ACT与FA在肠吸收率、血脑屏障穿透能力及ADMET(吸收、分布、代谢、排泄、毒性)成药性评价中显著优于其他酚酸类化合物;转录组测序发现BDD处理后小鼠前额叶皮层、伏隔核与结肠组织187个差异表达基因,与抑郁症相关靶点交叉分析获得52个核心基因。六种机器学习算法一致性筛选将Nrf2、RORγt、CAMK2A列为最高可信度治疗靶点,ROC曲线下面积均大于0.85;网络药理学进一步揭示ACT与FA显著富集于GABA能突触传递、Th17细胞分化、MAPK信号级联及炎症因子调控通路,精准对应抑郁症"兴奋-抑制神经递质失衡"与"神经免疫过度活化"两大核心病理特征。含量测定结果显示ACT与FA在BDD中的天然比例约为9:1,这一"君臣配伍"剂量框架为后续体内外验证实验奠定了坚实基础,也首次从大数据与人工智能角度为中医"七情和合"理论提供了现代科学依据。

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图2 结合多源数据与机器学习方法预测BDD核心活性成分及治疗靶点

BDD通过抑制Th17细胞驱动的IL-17A/Act1/TRAF6信号通路介导的神经毒性小胶质细胞表型发挥抗抑郁作用

在慢性不可预知温和应激(CUMS)抑郁小鼠模型中,BDD以6.25 g/kg剂量连续灌胃给药3周,即可显著逆转模型动物的快感缺失(蔗糖偏好测试提高32%)、行为绝望(强迫游泳不动时间缩短41%)与探索回避(开放场地中央滞留时间增加2.3倍),其抗抑郁效应与经典药物氟西汀及日本汉方加味逍遥散相当。深入机制研究表明,BDD显著下调前额叶皮层促炎因子IL-6、IL-17A的蛋白水平,同时上调抗炎因子IL-10;流式细胞术分析显示CD4+IL-17+Th17细胞比例由模型组的18.7%降至7.3%,伴随Th17特异性转录因子RORγt、IL-17A受体IL-17AR、下游衔接蛋白Act1及E3泛素连接酶TRAF6的mRNA与蛋白表达同步降低。免疫荧光双标技术进一步证实,IL-17AR、Act1、TRAF6主要与Iba1阳性小胶质细胞共定位,提示Th17来源的IL-17A通过"IL-17AR-Act1-TRAF6"信号轴持续锁定小胶质细胞于神经毒性M1表型;而BDD干预后,M1标志物iNOS荧光强度减弱65%,M2标志物Arg-1表达增强2.8倍,小胶质细胞呈现由阿米巴样激活态向分支样静息态迁移的形态学改变。该系列发现首次在整体动物水平系统阐明:经典名方BDD可通过"抑制Th17分化-降低IL-17A分泌-阻断Act1/TRAF6信号"三阶分子链条,有效切断外周免疫炎症信号向中枢神经系统的级联放大,从而恢复前额叶皮层兴奋-抑制平衡与奖赏环路功能,为"从脾论治""从肝论治"等中医抑郁理论提供了现代免疫学诠释。

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图3 BDD通过抑制Th17细胞驱动的IL-17A/Act1/TRAF6信号通路介导的神经毒性小胶质细胞表型发挥抗抑郁作用

鉴定Nrf2为ACT和FA的直接结合蛋白

网络药理学预测虽能高效筛选候选靶点,但"物理性直接结合"才是药效物质发挥作用的分子起点。研究团队采用分子对接技术发现,ACT与FA均可插入Nrf2蛋白DNA结合域(第364至416位氨基酸区域),其中ACT通过多个羟基与GLY-364、ARG-380、ARG-415、ILE-416、ARG-483、SER-580等6个氨基酸残基形成氢键网络,结合自由能达-7.2 kcal/mol;FA则以苯环结构与VAL-606残基形成疏水相互作用,结合自由能为-5.7 kcal/mol。细胞热位移实验(CETSA)进一步在活细胞水平验证:50 μM ACT使Nrf2蛋白熔解曲线右移4.8℃,100 μM FA右移2.9℃,提示两者均可显著增强Nrf2热稳定性,且ACT亲和力明显强于FA。该结构生物学发现为解释"为何BDD中ACT占90%、FA仅占10%仍能产生显著协同效应"提供了关键线索——ACT如同"主锚"牢固锁定Nrf2核心结构域,FA则作为"辅锚"微调蛋白构象动态,二者形成"主辅双锚"复合物,有效抑制Keap1介导的Nrf2泛素化降解,从而延长Nrf2核驻留时间,持续启动下游抗氧化反应元件(ARE)驱动的抗炎与细胞保护转录程序。这一"君臣互补"的分子结合模式,与中医配伍理论中"君药主攻、臣药佐助"的智慧高度吻合。

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图4 鉴定Nrf2为ACT和FA的直接结合蛋白

ACT与FA联合给药缓解CUMS诱导的焦虑/抑郁样行为

剂量效应关系实验显示,ACT 60 mg/kg、FA 40 mg/kg分别为单药最优抗抑郁剂量;而按BDD原生比例配伍(ACT 45 mg/kg + FA 5 mg/kg)后,小鼠在蔗糖偏好测试中偏好率提高38%,强迫游泳不动时间缩短42%,开放场地中央滞留时间与高架十字迷宫开放臂进入频次均显著优于ACT或FA单药组及氟西汀阳性对照组。尤为重要的是,Nrf2特异性激动剂萝卜硫素(SFN)可进一步放大联合药效,而Nrf2特异性抑制剂ML385则几乎完全取消ACT与FA的协同抗抑郁效应,证实"Nrf2分子开关"是行为学获益的决定性因素。Pearson相关性分析显示,快感缺失改善幅度与IL-17A下降水平呈显著正相关(r = 0.82,P < 0.001),与Arg-1上升水平亦呈显著正相关(r = 0.79,P < 0.001),提示"快感恢复-小胶质M2极化"存在直接量化关联,为临床开发基于外周血IL-17A或前额叶Arg-1表达的抑郁疗效预测生物标志物提供了重要数据支撑。该部分研究首次证实,按原方比例配伍的ACT与FA可完整复现BDD的抗抑郁效应,且药效优于任一单药,为"中药复方不可拆"的传统观点提供了现代科学注脚。

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图5 ACT与FA联合给药缓解CUMS诱导的焦虑/抑郁样行为

ACT与FA协同通过Nrf2依赖通路诱导前额叶小胶质细胞由促炎表型向抗炎表型转化

在体水平研究表明,ACT与FA联合治疗显著上调前额叶皮层Nrf2、其下游靶基因TREM2、衔接蛋白DAP12及M2标志物Arg-1的表达,同时下调M1标志物iNOS;而ML385阻断Nrf2后,上述分子变化被"一键清零",小胶质细胞重新锁定于M1表型。离体BV2小胶质细胞实验进一步验证:脂多糖(LPS)诱导的CD86+ M1细胞比例由62%降至21%,CD206+ M2细胞比例由14%升至58%,协同组效果最佳;细胞上清中IL-1β、IL-6、IL-17A分泌减少52%-68%,IL-10增加2.4倍。当使用siRNA敲低Nrf2表达后,ACT与FA的"M1→M2"表型扭转效应被完全逆转,CD86/CD206比值回升至模型组水平,Arg-1转录下调78%,提示Nrf2是协同极化的"总闸门"。染色质免疫共沉淀实验初步显示,ACT与FA联合处理使Nrf2与TREM2基因启动子区域结合丰度提高3.2倍,从而直接放大TREM2-DAP12-Arg-1信号级联,形成"Nrf2↑→TREM2↑→DAP12↑→Arg-1↑→神经保护↑"的正反馈环路,持续压制神经炎症反应。该部分研究从细胞-分子层面完整揭示了ACT与FA"双剑合璧"调控小胶质细胞极化的Nrf2依赖机制,为开发靶向Nrf2/TREM2轴的新型抗抑郁药物提供了明确方向。

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图6 ACT与FA协同通过Nrf2依赖通路诱导前额叶小胶质细胞由促炎表型向抗炎表型转化

Nrf2对ACT与FA联合发挥神经保护与抗炎作用至关重要

在皮质酮(CORT)损伤的Neuro-2a神经元细胞模型中,ACT 25 μM、FA 50 μM单用即可将细胞存活率从模型组的45%提升至85%,而按9:1比例联合仅需ACT 22.5 μM + FA 2.5 μm便可将存活率推高至93%,且显著恢复GABA/谷氨酸比值至正常水平,呈现典型的"减量增效"特征。氧化应激指标显示,联合处理使活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)下降56%与48%,超氧化物歧化酶(SOD)、还原型谷胱甘肽(GSH)上升2.1倍与1.9倍;凋亡蛋白Bax/Bcl-2比值下调62%,突触后密度蛋白PSD95与突触素Synaptophysin表达分别回升2.3倍与1.8倍,表明Nrf2依赖的抗氧化-抗凋亡-突触可塑性网络被整体激活。当Nrf2被ML385药理学抑制或siRNA基因沉默后,上述神经保护指标全面回退,细胞凋亡率重新升至38%,与模型组无统计学差异,进一步坐实"无Nrf2即无协同"的核心结论。综合整体-细胞-分子三层次实验数据,研究团队勾勒出"ACT-FA-Nrf2-RORγt"双轴互作机制图:ACT与FA先以"主辅双锚"模式稳定Nrf2蛋白,启动TREM2/DAP12/Arg-1轴驱动小胶质细胞M2极化;同时抑制RORγt/IL-17AR/Act1/TRAF6轴阻断Th17细胞信号入侵,形成"中枢抗炎-外周免疫制动"的双向调控,最终重建前额叶神经环路兴奋-抑制平衡,完美体现中医"调和阴阳、形神并治"的核心治疗思想。

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图7 Nrf2对ACT与FA联合发挥神经保护与抗炎作用至关重要

小结

研究首次以人工智能与机器学习为"导航罗盘"、以分子-细胞-行为"三证据链"为锚点,系统阐明百合地黄汤抗抑郁的科学本质是acteoside与ferulic acid按9:1黄金比例协同激活Nrf2、抑制RORγt,从而将小胶质细胞从"神经杀手"M1表型扭转为"脑修复工"M2表型,最终重建神经免疫稳态。该成果不仅填补了经典名方"化学成分-分子靶点-作用机制"的研究空白,也为中药"君臣佐使"配伍原则提供了首个现代生物学层面的直接证据,更为开发基于Nrf2/RORγt双靶点的中药来源新型抗抑郁药物奠定了坚实基础。

参考文献:

Guo D, Mao Q, Fang X, Huang L, Tian H, Yang W, Zhou F, Ma K. Synergistic Modulation of Microglial Polarization by Acteoside and Ferulic Acid via Dual Targeting of Nrf2 and RORγt to Alleviate Depression-Associated Neuroinflammation. Adv Sci (Weinh). 2025 Nov;12(43):e03889. doi: 10.1002/advs.202503889. Epub 2025 Aug 20. PMID: 40832701; PMCID: PMC12631924.

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    2026-04-03 梅斯管理员 来自上海

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