廣安門醫院、山東中醫大附屬醫院等揭示通脈化癥合劑通過抑制JAK2/STAT3信號誘導鐵死亡減輕子宮腺肌病

【寫在前面】：本期推薦的是由中國中醫科學院廣安門醫院、山東中醫藥大學附屬醫院等研究團隊合作近期發表于Phytomedicine(IF8.3）的一篇文章，揭示通脈化癥合劑通過抑制JAK2/STAT3信號通路誘導鐵死亡減輕子宮腺肌病。

【期刊簡介】

【題目及作者信息】

Tongmai Huazheng mixture attenuates adenomyosis by inducing ferroptosis through suppression of the JAK2/STAT3 signaling pathway

背景

鐵死亡是一種新型的鐵依賴性細胞死亡。在子宮腺肌病（AM）中，異位子宮內膜病變表現出對鐵死亡的抵抗，這有助于疾病的進展和復發。通脈化癥合劑（TMHZ）是一種醫院配制的中藥復方，在AM的治療中已顯示出臨床療效，但TMHZ調節AM鐵死亡的確切機制尚不清楚。

目的

本研究旨在確定TMHZ是否通過抑制JAK2/STAT3信號通路誘導鐵死亡而發揮抗AM作用。

方法

采用整合UPLC-MS/MS、網絡藥理學和RNA測序的多組學策略來確定TMHZ的候選靶點和關鍵調控途徑。采用CCK-8、EdU、創傷愈合和Transwell實驗檢測TMHZ含藥血清對子宮腺肌病衍生細胞（AMDC）增殖、遷移和侵襲的影響。采用FerroOrange和CM-H2DCFDA熒光探針、谷胱甘肽（GSH）、超氧化物歧化酶（SOD）和丙二醛（MDA）檢測試劑盒以及透射電鏡觀察評估鐵下垂誘導和氧化應激水平。采用免疫熒光和western blotting（WB）檢測TMHZ對JAK2/STAT3信號通路和鐵死亡相關蛋白的調節作用。JAK2抑制劑AG490和激動劑香豆霉素A1用于驗證該通路的參與。在體內，建立三苯氧胺誘導的AM小鼠模型，評估TMHZ的治療效果和安全性。蘇木精-伊紅（HE）染色觀察子宮組織病理學改變，測定血清雌二醇（E2）和孕酮（P4）水平，驗證模型的建立。SOD和MDA水平以及免疫組化和WB分析結果進一步證實TMHZ對鐵死亡和JAK2/STAT3信號通路的體內調節作用。此外，對主要器官（肝、脾和腎）進行HE染色以評估系統安全性。

結果

生物信息學分析提示TMHZ的治療作用與JAK2/STAT3通路的調控和鐵死亡密切相關。TMHZ對AMDC的增殖、遷移和侵襲有明顯的抑制作用；細胞內Fe2增加? 活性氧（ROS）水平；GSH和SOD活性降低；MDA含量升高，線粒體典型損傷。TMHZ還下調p-JAK2、p-STAT3、SLC7A11和GPX4的表達。使用JAK2抑制劑和激動劑的進一步拯救實驗證實了JAK2/STAT3通路在此過程中的關鍵作用。在體內，TMHZ抑制JAK2/STAT3信號通路，促進鐵死亡，顯著減輕異位內膜腺向子宮肌層的病理侵犯，顯示出良好的全身安全性。

結論

TMHZ抑制JAK2/STAT3通路，從而誘導異位病灶的鐵死亡。這種鐵調反應抑制AMDC的增殖、遷移和侵襲，最終導致AM進展的減弱。這些發現提供了新的機制見解和支持TMHZ作為一個潛在的治療策略在中醫框架內的AM。

圖文摘要

【前言】

子宮腺肌病（Adenomyosis，AM）是一種婦科疾病，其特征是子宮內膜腺和間質通過交界區浸潤到子宮肌層。其病理特征包括肌層纖維化重塑、平滑肌細胞代償性肥大和慢性炎癥微環境的形成，最終導致子宮增大、痛經、月經過多和不孕。AM已成為育齡婦女慢性盆腔疼痛和不孕癥治療的主要臨床挑戰。在全球范圍內，AM的患病率從5%到70%不等，在術后病理診斷中達到70%，在超聲或MRI識別AM時達到20–35%。因此，迫切需要闡明促進AM進展的病理機制，尋找新的治療靶點。

通脈化癥合劑（TMHZ，批號Z20240154000）是以溫陽益氣活絡中藥理論為基礎，以肉桂、當歸、黃芪、茯苓、川芎、芍藥、牡丹、土鱉蟲、大黃、重樓、白花蛇舌草等為主要成分研制而成的醫院復方制劑，已正式批準臨床使用，并廣泛應用于AM的治療，其主要成分受中國發明專利保護（專利號ZL 202010454557.8）。我們的臨床研究表明，TMHZ可有效緩解AM患者的痛經、慢性盆腔疼痛和月經過多。多項臨床前研究表明TMHZ可能通過調節多種信號通路延緩AM的進展。已證明其抑制炎癥介質如COX-2和IL-8的表達，從而改善AM小鼠模型中的炎癥微環境。TMHZ還可降低子宮組織中的膠原纖維比率，并下調包括I型膠原、纖維連接蛋白和α-SMA在內的纖維化相關蛋白，從而減輕病變纖維化。此外，對TMHZ肉桂和重樓兩種主要草藥成分的研究表明，它們在調節PI3K/AKT通路、抑制BCL-2表達和促進異位子宮內膜細胞凋亡方面具有協同作用。然而，目前的研究主要集中在其在炎癥、纖維化和凋亡中的作用。TMHZ是否參與上瞼下垂的調控尚不清楚，其分子機制有待進一步研究。

初步生物信息學分析表明，TMHZ對AM的治療作用可能與調節鐵下垂和JAK2/STAT3通路有關。然而，確切的分子機制仍有待于完全闡明。因此，本研究以生物信息學的研究結果為基礎，通過體內外實驗，探討TMHZ能否通過JAK2/STAT3途徑調控AM的鐵死亡，從而抑制AM的進展。

【結果部分】

1.通脈化癥方（TMHZ）及含 TMHZ 血清中化學成分的表征。

2.TMHZ 活性成分及靶點的網絡藥理學分析。

3.TMHZ 調控差異表達基因（DEGs）的RNA測序（RNA-seq）分析。

4.TMHZ 調控差異表達基因的時間序列聚類分析與功能富集。

5.TMHZ 對子宮腺肌病來源細胞（AMDCs）增殖、遷移、侵襲及氧化應激水平的調控作用。

6.TMHZ 通過調控JAK2/STAT3通路在AMDCs中誘導鐵死亡。

7.JAK2激動劑coumermycin A1對AMDCs中 TMHZ 介導的JAK2/STAT3信號通路調控及鐵死亡的影響。

8.TMHZ 對AM小鼠鐵死亡相關蛋白及JAK2/STAT3通路的影響。

9.TMHZ 對AM小鼠氧化應激及安全性特征的影響。

10.TMHZ 通過JAK2/STAT3信號通路誘導AM細胞鐵死亡的機制示意圖。

【結論與討論】

本研究首次通過生物信息學分析證明TMHZ靶向鐵死亡和JAK2/STAT3通路。體外實驗表明，TMHZ通過抑制JAK2/STAT3信號通路抑制AMDC的增殖、遷移和侵襲，從而增加氧化應激，誘導線粒體損傷，促進鐵下垂。體內研究結果進一步證實TMHZ下調JAK2/STAT3通路，誘導鐵死亡，有效阻止腺體浸潤肌層，且未出現顯著全身毒性反應——凸顯其良好的安全性特征。此外，本研究提供了支持JAK2/STAT3信號通路在調節AM病變鐵死亡中作用的新型實驗證據。然而， TMHZ 調控炎癥微環境及介導AM鐵死亡的具體分子機制仍需進一步研究。

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