各位讀者好，今天為大家帶來一篇使用綜合運用網絡藥理學結合分子對接、DARTS等前沿研究手段來研究天然香豆素化合物韋得內酯（WED）在中性粒細胞減少癥中的治療作用、潛在靶點和機制的高分文章，是由西南醫科大學團隊2025年12月在Advanced Science發表的，題為“Wedelolactone, a Novel TLR2 Agonist, Promotes Neutrophil Differentiation and Ameliorates Neutropenia: A Multi-Omics Approach to Unravel the Mechanism”。深入探究了天然香豆素化合物韋得內酯（WED）通過靶向TLR2激活MEK/ERK通路，促進中性粒細胞分化并增強其殺菌功能，加速中性粒細胞水平恢復，為中性粒細胞減少癥治療提供新靶點與策略。

發表雜志：

《Advanced Science》是一本由 Wiley 出版的開放獲取跨學科科學期刊，創刊于 2014 年。該期刊在材料科學、化學、物理等領域具有較高的影響力和認可度。

2025 年影響因子：14.1 

ISSN：2198-3844

中科院分區：中科院分區為大類學科材料科學 1 區、化學 1 區、工程技術 1 區，小類學科納米科技、化學綜合、材料綜合均為 1 區。

發文量：每年出版文章數約1065篇

發表成本：若文章被接受并發表，需支付APC費用，為6730美元/ 4480英鎊/ 5640歐元。

審稿周期：平均為12周，部分稿件可能因主題復雜性等因素而有所不同。

《Advanced Science》作為 Wiley 旗下的旗艦期刊，它以嚴格的同行評審流程保障學術質量，以涵蓋從微觀材料設計到宏觀工程應用的廣泛學科視野，為不同領域的頂尖研究提供了高效的交流平臺。其穩定的高影響因子、高 ESI 高被引論文占比及顯著的專利轉化率，不僅彰顯了所刊成果的學術影響力與應用價值，更使其成為科研工作者衡量研究水平、提升學術聲譽的重要標桿。同時，對中國科研力量的高度認可與友好態度，也讓它成為連接國內頂尖成果與國際學術舞臺的關鍵紐帶，持續助力全球科技創新的融合與發展。

研究背景：

中性粒細胞減少癥是癌癥放化療常見并發癥，增加感染風險和死亡率，現有治療（如G-CSF）存在副作用且可能損害中性粒細胞功能。天然香豆素化合物韋得內酯（WED）前期被發現可促進血小板生成并恢復白細胞計數，但其對中性粒細胞的作用及機制尚不明確。TLR2 agonists在非人類靈長類動物中顯示出改善化療誘導中性粒細胞減少的潛力，但WED是否通過TLR2調控中性粒細胞分化尚未可知。因此，本研究旨在闡明WED對中性粒細胞的作用及分子機制，為中性粒細胞減少癥提供新治療策略。

    本研究探討天然香豆素化合物韋得內酯（WED）治療中性粒細胞減少癥的潛力及其機制。通過體外細胞實驗、輻射誘導中性粒細胞減少癥的小鼠和斑馬魚模型，發現WED可促進中性粒細胞分化并增強其殺菌功能，加速中性粒細胞水平恢復。結合多組學分析（GEO數據庫、RNA測序、分子對接等），證實WED通過靶向TLR2及其下游MEK/ERK信號通路，上調PU.1和CEBPβ等轉錄因子，從而發揮抗中性粒細胞減少作用。

研究框架：

1.提出問題：

WED是否通過促進中性粒細胞分化改善中性粒細胞減少癥？其分子機制是什么？

2. 研究框架：

從體外細胞模型（HL60、NB4細胞及小鼠HSPCs）驗證WED的促分化作用，再通過斑馬魚和小鼠模型驗證體內療效，最后結合多組學分析和實驗驗證解析分子機制。

3. 研究方法:

采用CCK-8/LDH檢測細胞毒性，Giemsa染色、流式細胞術等評估分化及功能；通過GEO數據庫、RNA測序、網絡藥理學篩選靶點；利用分子對接、DARTS、Western blot等驗證TLR2-MEK/ERK通路。

4. 分析數據：

對測序數據進行差異表達基因和富集分析，結合功能實驗結果驗證靶點及通路。

5. 研究結論：

WED通過靶向TLR2激活MEK/ERK通路，促進中性粒細胞分化，改善中性粒細胞減少癥。

Fig 9.機制示意圖

結果解析：

1. WED在體外促進中性粒細胞分化及殺菌功能

通過Giemsa染色觀察到WED處理后HL60細胞核質比降低、核分葉增加；NBT還原實驗顯示NBT陽性細胞比例上升，細菌殺傷實驗表明其增強中性粒細胞對金黃色葡萄球菌的清除能力；流式細胞術證實CD11b、CD16等中性粒細胞表面標志物表達上調；Western blot顯示PU.1和CEBPβ轉錄因子表達增加，表明WED在體外誘導中性粒細胞分化并增強其功能。

2. WED加速輻射誘導中性粒細胞減少斑馬魚模型的中性粒細胞恢復

利用Tg(mpx:eGFP)轉基因斑馬魚模型，經4 Gy X射線照射后，WED處理組在5 dpf時軀干部位eGFP標記的中性粒細胞數量顯著高于模型組，與rhG-CSF作用類似，證實WED在體內促進中性粒細胞恢復。

3. WED在輻射誘導中性粒細胞減少小鼠模型中促進造血恢復

WED處理顯著提升輻射后小鼠外周血白細胞和中性粒細胞計數，減少骨髓細胞凋亡，增加骨髓CD34+c-Kit+造血干細胞及CD11b+Ly6G+中性粒細胞比例；免疫組化顯示骨髓Ly6G表達升高、Caspase-3表達降低，Ki67在骨髓和胸腺中表達增加，表明WED通過保護骨髓造血功能加速中性粒細胞恢復。

4. 中性粒細胞減少患者外周血粒細胞的基因表達譜分析

通過GEO數據庫（GSE108894）分析中性粒細胞減少患者與健康人外周血粒細胞的差異表達基因（DEGs），GO富集顯示DEGs主要參與中性粒細胞活化、脫顆粒等免疫過程，KEGG富集提示Toll樣受體信號通路等可能為治療靶點。

5. WED調控HL60細胞中性粒細胞分化的轉錄組學分析

RNA測序鑒定WED處理后HL60細胞中5176個DEGs，GO富集涉及粒細胞巨噬細胞集落刺激因子產生調控、造血正調控等生物學過程，KEGG富集指向Toll樣受體信號通路和MAPK信號通路；與GEO數據庫DEGs交叉分析顯示Toll樣受體信號通路為共同關鍵通路。

6. 網絡藥理學與轉錄組學聯合預測WED治療中性粒細胞減少的核心靶點

通過TCMSP等數據庫獲取WED靶點，與中性粒細胞減少相關基因及RNA-seq DEGs交叉得到35個共同靶點，PPI網絡分析結合拓撲參數篩選出TLR2、SRC等13個核心靶點；分子對接顯示WED與TLR2結合能為-8.0 kcal/mol，免疫熒光和Western blot證實WED上調TLR2表達。

7. WED通過直接結合TLR2促進中性粒細胞分化

DARTS實驗證實WED與TLR2直接結合；TLR2抑制劑C29顯著抑制WED誘導的TLR2表達、PU.1/CEBPβ上調、CD11b表達及NBT陽性細胞比例；TLR2 siRNA敲低也抑制WED誘導的CD11b和Ly6G表達，表明TLR2是WED的關鍵作用靶點。

8. WED通過激活TLR2下游MEK/ERK信號通路調控中性粒細胞分化

WED促進HL60細胞MEK和ERK磷酸化；ERK抑制劑SCH772984阻斷WED誘導的ERK活化、PU.1/CEBPβ表達及中性粒細胞分化標志物上調；TLR2抑制劑C29抑制WED誘導的MEK/ERK磷酸化，而ERK抑制劑不影響TLR2表達，證實WED通過TLR2→MEK/ERK→PU.1/CEBPβ通路促進分化。

研究結論：

WED是一種新型TLR2激動劑，通過直接結合TLR2激活MEK/ERK信號通路，上調PU.1和CEBPβ等轉錄因子，促進中性粒細胞分化，在體內外模型中有效改善中性粒細胞減少癥，為TLR2靶向治療中性粒細胞減少癥提供依據。

研究的創新性：

首次發現WED作為TLR2激動劑促進中性粒細胞分化；通過多組學整合（GEO、RNA測序、網絡藥理學）結合實驗驗證，系統闡明TLR2-MEK/ERK通路機制；在多種模型（細胞、斑馬魚、小鼠）中驗證WED的廣譜造血調節作用。

研究的不足之處：

未使用TLR2基因敲除小鼠進行體內機制驗證；未明確WED在造血層級中的具體作用階段（如造血干細胞或中性粒細胞祖細胞）；缺乏WED長期毒性及臨床轉化的安全性數據。

研究展望：

后續可利用TLR2敲除小鼠驗證體內機制；通過單細胞測序明確WED對造血干細胞及各分化階段的影響；開展WED的藥代動力學和長期毒性研究，推動臨床前轉化；探索WED與G-CSF聯合用藥的協同效應，優化治療方案。

研究意義：

揭示TLR2作為中性粒細胞減少癥治療靶點的潛力，為開發新型TLR2激動劑提供理論基礎；WED作為天然產物，具有安全性優勢，有望成為替代G-CSF的新型治療藥物，改善放化療患者的免疫功能和生活質量。