1,8-桉叶素通过抑制NF-κB/COX-2信号轴缓解卵清蛋白致敏小鼠气道高反应性及上皮-间质转化

本研究针对糖皮质激素依赖型重症哮喘治疗选择有限及现有疗法副作用大的难题，探讨天然单萜1,8-cineol（桉叶素）能否通过调控NF-κB/COX-2通路抑制TGF-β1诱导的气道上皮-间质转化（EMT）及炎症。结果显示，1,8-cineol显著降低OVA致敏小鼠气道阻力（RL）并提升动态肺顺应性（Cdyn），下调α-SMA、N-cadherin等EMT标志物，抑制NF-κB磷酸化及COX-2表达，减少BALF中IL-4、IL-13、IL-17及血清IgE水平。该研究首次揭示1,8-cineol通过NF-κB/COX-2轴干预EMT的机制，为哮喘气道重塑提供了非激素治疗新策略。

在全球约3亿哮喘患者中，近半数面临一个棘手困境：即便联合吸入糖皮质激素（ICS）与长效β₂受体激动剂（LABA），仍有部分患者无法控制症状，尤其是那些对糖皮质激素依赖的重症哮喘群体。这类患者的治疗陷入两难——增加ICS剂量虽可能暂时缓解症状，却会显著增加骨质疏松、血糖升高等副作用风险；而减量则意味着哮喘频繁急性发作。更令人担忧的是，慢性气道炎症驱动的气道重塑（Airway Remodeling）正悄悄改变着疾病本质：上皮细胞逐渐失去极性，转化为具有间质特征的细胞（这一过程称为上皮-间质转化，EMT），伴随平滑肌增生、基底膜增厚，最终导致不可逆的气道狭窄。此前研究已知TGF-β1是诱导EMT的关键细胞因子，而NF-κB/COX-2通路在炎症放大中起核心作用，但天然化合物能否同时阻断这两条“恶性循环”链，成为破解哮喘治疗瓶颈的新方向。

来自浙江中医药大学的研究团队将目光投向了一种传统药用成分——1,8-桉叶素（1,8-cineol，又称桉叶素）。这种提取自蓝桉（Eucalyptus globulus）的单萜类化合物，早已在呼吸道感染的传统治疗中崭露头角，现代药理研究也证实其抗炎、抗氧化活性。但它在过敏性哮喘中对EMT的调控作用，尤其是与NF-κB/COX-2通路的关联，仍是未解之谜。为此，研究团队构建了卵清蛋白（OVA）致敏的BALB/c小鼠哮喘模型，结合体外TGF-β1刺激的BEAS-2B人支气管上皮细胞系，从动物表型到分子机制展开系统探究。实验结果令人振奋：1,8-桉叶素不仅能像“刹车”一样抑制气道高反应性，更能深入细胞内部切断炎症与重塑的“信号链条”。这项揭示天然化合物抗哮喘新机制的研究，最终发表在免疫学领域知名期刊《Frontiers in Immunology》。

研究采用的核心技术方法包括：构建OVA诱导的BALB/c小鼠过敏性哮喘模型（分为对照组、OVA模型组、OVA+1,8-cineol组、OVA+BAY-11-7082组及联合给药组）；通过全身体积描记法检测气道阻力（R_L）和动态肺顺应性（C_dyn）评估气道高反应性；收集支气管肺泡灌洗液（BALF）进行细胞分类计数及IL-4、IL-13、IL-17细胞因子ELISA检测；取肺组织行HE染色观察炎症浸润、PAS染色量化杯状细胞增生；采用RT-qPCR检测肺组织COX-2 mRNA表达，Western blotting分析NF-κB p-P65、NF-κB P65及COX-2蛋白水平；体外培养BEAS-2B细胞，通过Transwell实验评估细胞迁移能力，WB检测EMT标志物（α-SMA、E-cadherin、N-cadherin）及相关信号分子。

3.1 Effect of 1,8-cineol on OVA-induced airway hyper-responsiveness

通过乙酰甲胆碱浓度梯度刺激发现，OVA模型组小鼠气道阻力（R_L）较对照组显著升高，动态肺顺应性（C_dyn）明显降低，证实气道高反应性（AHR）建模成功。1,8-cineol（50 mg/kg）与NF-κB抑制剂BAY-11-7082（20 mg/kg）单独给药均能显著降低6.25 mg/mL和12.5 mg/mL乙酰甲胆碱刺激下的R_L，提升C_dyn，且联合给药组改善趋势更明显，提示1,8-cineol可有效缓解OVA诱导的气道高反应性。

3.2 1,8-cineol reduces the thickness of smooth muscle and the airway wall

对完整小支气管的组织形态学分析显示，OVA模型组小鼠气道壁厚度（Wan）和平滑肌层厚度（Wat）显著高于对照组。1,8-cineol治疗组上述指标均显著降低（p<0.01），且与BAY-11-7082组无统计学差异，表明1,8-cineol能减轻哮喘小鼠气道壁和平滑肌的病理性增厚，直接干预气道重塑的结构基础。

3.3 Pathological changes in the lungs of mice

HE染色可见OVA模型组支气管周围大量嗜酸性粒细胞、淋巴细胞浸润，伴平滑肌痉挛、管腔狭窄；PAS染色显示气道杯状细胞显著增生，黏液分泌亢进。1,8-cineol组炎症细胞浸润减少，杯状细胞阳性面积缩小，病理损伤程度呈“对照组<联合给药组<单药组<OVA模型组”的趋势，证实其可减轻肺部炎症及黏液高分泌。

3.4 Effects of 1,8-cineol on the levels of IgE in serum from OVA-induced asthmatic mice

ELISA检测显示，OVA模型组血清OVA特异性IgE水平较对照组显著升高；1,8-cineol组及BAY-11-7082组IgE水平均降低（仍高于对照组），且两组间无显著差异，提示1,8-cineol可通过抑制IgE产生减轻过敏反应，但其效应与单纯NF-κB抑制相当。

3.5 Effects of 1,8-cineol on inflammatory cell counts in BALF from asthmatic mice

BALF细胞计数显示，OVA模型组总细胞数、白细胞、嗜酸性粒细胞、中性粒细胞、淋巴细胞及巨噬细胞数量均显著升高。1,8-cineol组各类炎症细胞数均低于模型组（仍高于对照组），且与BAY-11-7082组无差异，表明其可减少气道炎症细胞募集，尤其对嗜酸性粒细胞的抑制作用突出。

3.6 Effects of 1,8-cineol on the activity and expression of NF-κB p-P65, NF-κB P65, COX-2 in lung tissue from OVA-induced asthmatic mice

RT-qPCR及Western blotting结果显示，OVA模型组肺组织COX-2 mRNA及NF-κB p-P65/NF-κB P65、COX-2蛋白表达均显著上调。1,8-cineol组上述指标均低于模型组（仍高于对照组），且呈剂量依赖性抑制趋势，证实其可通过抑制NF-κB磷酸化及下游COX-2表达阻断炎症信号放大。

3.7 Effects of 1,8-cineol on the activity and expression of N-cadherin, NF-κB p-P65/NF-κB P65, COX-2 in cell groups

在TGF-β1刺激的BEAS-2B细胞中，1,8-cineol（5、10、20 μM）呈剂量依赖性下调N-cadherin、COX-2及NF-κB p-P65/NF-κB P65蛋白表达，且高剂量组接近对照组水平，提示其对TGF-β1诱导的上皮细胞间质转化具有直接抑制作用。

3.8 Effects of 1,8-cineol on the activity and expression of E-cadherin, α-SMA, N-cadherin, NF-κB p-P65/NF-κB P65, COX-2 in cell groups

WB分析显示，TGF-β1组E-cadherin表达降低，α-SMA、N-cadherin、COX-2及NF-κB p-P65/NF-κB P65表达升高。1,8-cineol组E-cadherin表达回升，其余指标降低（均未达到对照组水平），且单药组与BAY-11-7082组无显著差异，进一步验证其通过NF-κB/COX-2轴调控EMT标志物表达。

研究结论明确指出，1,8-桉叶素通过抑制NF-κB磷酸化及下游COX-2表达，阻断TGF-β1驱动的EMT进程，同时减轻气道炎症细胞浸润、黏液分泌及IgE产生，最终改善哮喘小鼠气道高反应性和重塑。这一发现首次将1,8-cineol的抗哮喘作用与EMT调控直接关联，揭示了“炎症-重塑”恶性循环的关键节点——NF-κB/COX-2信号轴。从临床转化角度看，该研究为糖皮质激素抵抗型哮喘提供了潜在的非激素治疗选择，尤其适合需要长期控制但对ICS反应不佳的患者。尽管研究仍存在局限于单一细胞系和小鼠模型，且未深入探讨IKKα/β等上游激酶的具体作用，但其明确的机制证据和显著的体内外效应，已为天然产物靶向干预哮喘气道重塑奠定了重要基础。正如研究者所言，1,8-桉叶素不仅是传统呼吸科用药的有效成分，更可能成为打破哮喘“炎症-重塑”恶性循环的新型 therapeutic agent。