中药解表散寒治疗感冒发热已有数千年的历史,虽然药效明确,但其作用机制尚不清楚。前列腺素E2(PGE2)是炎症因子诱导发热的最终介质,在机体炎症和发热的病理进程中发挥了重要作用。在PGE2代谢合成过程中,游离的花生四烯酸(AA)被环氧合酶(COX1/2)催化生成前列腺素G2(PGG2),随后被还原为前列腺素H2(PGH2),将PGH2催化生成PGE2的前列腺素合酶分为诱导型合酶(mPGES1)与非诱导型合酶(PGES2、cPGES)。目前临床常用的解热镇痛抗炎药均为针对COX1/2的非甾体类抗炎药,虽然作用明显但其不良反应也较多,而中药,特别是退热草药,在有效控制发烧方面拥有完善的临床历史,在解热抗炎方面有独特的理论,且毒副作用较小。然而,其功效背后的具体机制仍不清楚。
南开大学白钢教授课题组长期关注于中药的系统生物学与化学生物学研究,特别关注中医基础理论与现代生物学的结合。在基于靶点的药效成分的筛选,活性成分的分离鉴定,天然产物的蛋白靶点确证方面开展了大量的工作。 2024年4月20日,南开大学药学院、药物化学生物学全国重点实验室白钢/侯媛媛团队在Chin Chem Lett(IF=9.1)上发表题为“Covalent modulation of mPGES1 activity via α,β-unsaturated aldehyde group: Implications for downregulating PGE2 expression and antipyretic response”的文章,对24种常用解热中药进行了系统筛选,发现发挥解热作用的关键药效成分,并采用化学生物学方法对其靶点机制进行了探究,研究发现含有α,β-不饱和醛药效团的挥发油成分,如肉桂中的桂皮醛、柴胡中的2,4-癸二烯醛、紫苏中的紫苏醛等通过与mPGES1-TM4螺旋(mPGES1-TM4)中的Ser139残基发生不可逆结合,共价调节mPGES1活性,有效抑制花生四烯酸代谢途径中前列腺素E2(PGE2,炎症因子引起发热的最终介质)的产生,从而发挥解热作用,为诠释辛温解表的科学内涵提供了一种新的见解,具有广阔的应用前景。 本研究阐明了CA和DAL与脑血管中的mPGES1共价结合的机制,通过抑制AA-PGE2通路并下调脑组织中PGE2的表达发挥解热作用。通过 α,β-不饱和醛靶向 mPGES1-TM4 代表了一种新颖的退热机制,为 mPGES1 抑制剂的开发提供了新的视角。α,β-不饱和醛基共价调节mPGES1活性下调PGE2表达发挥解热作用