Phytomedicine (IF 11.3)｜广东省中医院莫秀梅/李红毅/晏烽根团队揭示培土清心方改善特应性皮炎的分子机制

论文标题：Peitu Qingxin formula ameliorates atopic dermatitis by targeting the multi-omics-informed miR-30a/GAPR-1 axis in sphingolipid metabolism

发表期刊：Phytomedicine（IF 11.3）

合作客户：广东省中医院 莫秀梅、李红毅、晏烽根团队

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研究背景

鞘脂代谢失调在特应性皮炎（AD）中发挥关键作用，然而针对该通路的治疗选择仍然有限。传统方剂培土清心（PTQX）显示出临床疗效，但其分子机制在很大程度上尚未明确。近期广东省中医院莫秀梅、李红毅、晏烽根团队在 Phytomedicine（IF 11.3）上发表文章 Peitu Qingxin formula ameliorates atopic dermatitis by targeting the multi-omics-informed miR-30a/GAPR-1 axis in sphingolipid metabolism，研究揭示了 PTQX 通过靶向 miR-30a/GAPR-1 轴恢复皮肤鞘脂稳态从而改善 AD 的分子机制，为 AD 治疗提供了新的策略。

研究结果

1、miR-30a过表达可下调GAPR-1，恢复AD样3D皮肤等效物的屏障完整性

作者利用孟德尔随机化、临床蛋白质组学及双荧光素酶报告基因实验，鉴定出 miR-30a 是 GAPR-1 的直接上游调控因子，并进一步评估了 miR-30a 在 AD 中的治疗潜力，发现 miR-30a 过表达（OE）组中 GAPR-1 蛋白表达显著减少、TEER 显著升高、IL-8 分泌量显著降低。HE 染色组织学检查显示，OE 组表皮厚度得以恢复，存活角质形成细胞层增加，与屏障相关的蛋白表达恢复至接近正常水平。这些数据共同表明，miR-30a 在 AD 样 3D 皮肤等效物中的过表达能有效下调 GAPR-1，通过功能、组织学和分子层面的改善恢复表皮屏障的完整性。

图1 miR-30a过表达下调GAPR-1恢复AD样3D皮肤等效物的屏障完整性

2、分子对接预测PTQX成分与GAPR-1具有高亲和力，表皮GAPR-1沉默可改善AD病理并恢复皮肤鞘脂稳态

为探究 PTQX 是否通过 GAPR-1 介导的鞘脂代谢发挥抗 AD 作用，作者通过分子对接分析以预测潜在相互作用，结果提示 PTQX 成分可结合 GAPR-1。基因沉默实验发现，Ad-shGAPR-1 组小鼠的皮炎评分显著降低，表皮厚度减小。靶向脂质组的生信分析显示 AD 模型组（NC）分别与正常对照组（Ctrl）、shGAPR-1 组进行比较，鞘脂代谢通路在两次比较中均位居富集前列；AD 模型组中有 11 种鞘脂代谢物表达水平显著下调，而在 GAPR-1 沉默后，上述多数代谢物表达水平得到回升。皮尔逊相关性分析显示，3 种代谢物与皮炎评分呈显著负相关，8 种代谢物与 GAPR-1 相对表达水平呈显著负相关，1 种代谢物与表皮厚度呈显著负相关。此外己糖二神经酰胺与 AD 相关表型及 GAPR-1 表达水平均呈显著负相关。这些数据表明，GAPR-1 基因沉默可改善 AD 诱导的鞘脂代谢紊乱。PTQX 组分与 GAPR-1 的预测高结合亲和力提示，PTQX 可能通过 GAPR-1 缓解 AD 病理进程并恢复鞘脂稳态。机制研究发现 PTQX 通过靶向 miR-30a 介导的信号轴改善 AD 炎症。

图2 分子对接预测PTQX组分与GAPR-1具有高亲和力结合，表皮GAPR-1沉默可改善AD病理并恢复皮肤鞘脂稳态

3、PTQX通过调节miR-30a/GAPR-1轴恢复AD鞘脂稳态

为探究 PTQX 是否通过纠正 miR-30a 缺乏引起的代谢重编程来发挥其治疗作用，作者对皮肤病变进行了蛋白质组学和非靶向代谢组学分析。发现 miR-30a 缺失（KO 组）显著干扰了脂质代谢，10 个与鞘脂代谢相关的蛋白质显著下调，而 PTQX 治疗（KO-PTQX 组）有效地逆转了这些蛋白质中大多数的抑制作用。基因集富集分析（GSEA）显示，KO-模型小鼠中神经酰胺和鞘脂代谢通路的下调被 PTQX 给药显著阻断并恢复。与蛋白质组学数据一致，非靶向代谢组学分析表明，鞘脂代谢是区分 KO-模型小鼠和 WT-模型小鼠的重要富集途径。作者进一步检测了鞘脂代谢途径中的关键酶。发现 KO 组小鼠表现出鞘脂酶 ENPP7 和 GBA 的表达下降，GAPR-1 表达增加的趋势，KO-PTQX 组逆转了这些改变，显著上调了 PSAP、ENPP7 和 GBA 的表达。此外，与 WT-PTQX 组相比，KO-PTQX 组 GBA 的表达较低，但 GAPR-1 蛋白表达较高，这表明 PTQX 的作用方式依赖于 miR-30a 及其靶基因 GAPR-1。这些发现表明，PTQX 通过靶向 miR-30a/GAPR-1 轴改善 AD，从而恢复与鞘脂代谢相关的蛋白质表达并恢复正常鞘脂稳态。

图3 PTQX通过调节miR-30a/GAPR-1轴来恢复AD中的鞘脂稳态

研究结论

本研究确定了 miR-30a/GAPR-1 轴能够恢复鞘脂稳态从而改善 AD 病理状态。PTQX 作为一种多成分的草药配方，能够有效作用于这一过程，这提供了一种与传统医学整体原则相一致的有前景的治疗策略。有望开发出 PTQX 衍生的活性化合物或 miR-30a 模拟物/GAPR-1 抑制剂，可通过口服或透皮给药方式来增强多维度屏障修复。

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