苗药“四大血”通过抑制HIF-1α/PDK1介导的糖酵解重编程调控巨噬细胞极化并缓解胶原诱导型关节炎大鼠滑膜炎症OA

目的探究贵州苗医验方“四大血”(SX)对胶原诱导型关节炎(CIA)大鼠滑膜组织糖酵解和巨噬细胞极化的作用机制。方法将32只SD大鼠随机均分为空白组、模型组、雷公藤多苷片阳性对照组(GTW 40 mg/kg)、SX组(SX 40 g/kg),8只/组。除空白组外,其余组别均构建CIA大鼠模型。造模成功后,灌胃给药21 d,其中空白组与模型组灌胃生理盐水。检测大鼠足肿度、关节炎指数(AI),HE染色观察滑膜组织病理变化,免疫荧光染色检测滑膜组织诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、甘露糖受体(CD206)表达,ELISA法检测血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)水平,分光光度法检测滑膜组织乳酸含量,Western blotting与实时荧光定量PCR法检测缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)、丙酮酸脱氢酶激酶同工酶1(PDK1)、己糖激酶2(HK2)的蛋白及mRNA表达。采用UHPLC-MS鉴定SX入血成分并预测靶点,通过差异分析和WGCNA鉴定类风湿关节炎(RA)相关基因,经Venn交集分析锁定候选靶点,再通过多种机器学习算法筛选关键枢纽基因。利用AlphaFold3预测HIF-1α与PDK1的互作结构,对关键基因进行虚拟敲除,使用分子对接探究靶点与入血成分的互作关系。结果动物实验中,与模型组相比,SX能显著减轻CIA大鼠关节肿胀度和AI评分(P<0.01);改善滑膜增生与炎性细胞浸润;降低血清TNF-α、IL-1β、IL-6含量(P<0.05);下调iNOS表达、上调CD206表达,抑制巨噬细胞M1型极化;同时显著下调滑膜组织中HIF-1α、PDK1、HK2的蛋白及mRNA表达水平(P<0.01);鉴定出29种SX入血活性成分、756个潜在靶点及908个RA核心相关基因,经交集分析获得38个候选靶点,机器学习筛选出9个关键基因。AlphaFold3预测显示HIF-1α与PDK1存在强互作关系,虚拟敲除分析表明,敲除HIF1A和PDK1可显著扰动巨噬细胞中TNF、NF-κB等炎症信号通路,分子对接显示互作较强。结论本研究通过全方动物实验和入血成分预测分析验证了苗药“四大血”可通过抑制HIF-1α/PDK1信号通路,纠正糖酵解重编程,进而促进巨噬细胞M2型极化,有效缓解CIA大鼠关节炎症。