الكيرسيتين يعدل تنشيط خلايا الماست والعمود IL-33/ST2/NF-κB في التهاب الأنف التحسسي Quercetin modulates mast cell activation and the IL-33/ST2/NF-κB axis in allergic rhinitis

شارك:
المجلة: Scientific Reports، المجلد: 16، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-57981-6
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42289577
تاريخ النشر: 2026-06-14
المؤلف: Yao Xiao وآخرون
الموضوع الرئيسي: الخلايا البدينة والهستامين

نظرة عامة

تستكشف هذه الدراسة آثار الكيرسيتين على الاستجابات التحسسية، موضحة خصائصه المضادة للحساسية والمضادة للالتهابات. تشير النتائج إلى أن الكيرسيتين يثبط بشكل كبير تنشيط خلايا الماست، كما يتضح من تقليل إفراز السيتوكينات والتفريغ، ويقلل من موت الخلايا في المختبر. في الجسم الحي، يخفف الكيرسيتين الأعراض الأنفية والتغيرات النسيجية المرتبطة بالتهاب الأنف التحسسي.

من الناحية الآلية، تشير الأبحاث إلى أن التأثيرات العلاجية للكيرسيتين مرتبطة بتثبيط محور IL-33/ST2 وتفعيل NF-κB اللاحق، مما يعطل المسارات الحيوية المعنية بالالتهاب التحسسي. تؤكد هذه النتائج على إمكانية استخدام الكيرسيتين كعامل علاجي لإدارة الحالات التحسسية. تشير التحليلات الإحصائية إلى وجود اختلافات كبيرة مقارنة بمجموعات التحكم والنموذج، مع قيم p التي تظهر قوة النتائج.

مقدمة

تناقش مقدمة ورقة البحث التهاب الأنف التحسسي (AR)، وهو حالة التهابية مزمنة شائعة تؤثر على الغشاء المخاطي الأنفي، مع انتشار عالمي يتراوح بين 10-20%. تؤثر هذه الحالة بشكل كبير على جودة حياة المرضى من خلال أعراض مثل انسداد الأنف، والعطس، وسيلان الأنف، والحكة الأنفية. تشمل استراتيجيات العلاج الحالية إزالة مسببات الحساسية، ومضادات الهيستامين، والكورتيكوستيرويدات، والعلاج المناعي المحدد لمسببات الحساسية؛ ومع ذلك، غالبًا ما تكون هذه الطرق ذات فعالية محدودة، وآثار جانبية محتملة، وقد لا توفر إدارة طويلة الأمد للمرض. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي الاستخدام المطول للكورتيكوستيرويدات الأنفية إلى مضاعفات مثل جفاف الغشاء المخاطي ونزيف الأنف، بينما قد تسبب مضادات الهيستامين النعاس وآثار جانبية أخرى، خاصة لدى كبار السن.

تدفع الفيزيولوجيا المرضية الأساسية لـ AR بشكل رئيسي من خلال تفاعلات فرط الحساسية المعتمدة على الغلوبولين المناعي E (IgE) تجاه مسببات الحساسية البيئية، مما ينطوي على تفاعلات معقدة بين خلايا المناعة المختلفة والوسائط الالتهابية. تلعب خلايا الماست (MCs) دورًا حاسمًا كخلايا فعالة في هذه العملية، حيث يكون تنشيطها وتفريغها محوريين في تطور AR. تعتبر سلالة خلايا RBL-2H3 نموذجًا راسخًا في المختبر لدراسة تفريغ خلايا الماست والآليات الخلوية والجزيئية المعنية في الاستجابات التحسسية. يبرز هذا السياق الحاجة الملحة إلى خيارات علاجية أكثر أمانًا وفعالية لإدارة AR.

الطرق

يستعرض قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المستخدمة، بما في ذلك الكواشف المحددة، والمعدات، وأي عينات بيولوجية، لضمان إمكانية تكرار التجارب. تشمل المنهجية العمليات خطوة بخطوة لجمع البيانات وتحليلها، بما في ذلك أي اختبارات إحصائية تم تطبيقها للتحقق من النتائج.

بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم إعداد التجربة، والضوابط، والمتغيرات التي تم أخذها في الاعتبار، مما يوفر وضوحًا حول كيفية معالجة أسئلة البحث. بشكل عام، يعد هذا القسم أساسًا حيويًا لفهم موثوقية وصلاحية النتائج المقدمة في الدراسة.

المناقشة

تستكشف الدراسة الخصائص المضادة للالتهابات والمضادة للحساسية للكيرسيتين في سياق التهاب الأنف التحسسي (AR)، مع تسليط الضوء على تفاعله مع مسار الإشارة IL-33/ST2. تم إظهار أن الكيرسيتين، وهو فلافونويد موجود في مجموعة متنوعة من الفواكه والخضروات، يثبط إفراز السيتوكينات المؤيدة للالتهابات (IL-6، IL-13، TNF-α، MCP-1) في خلايا الماست RBL-2H3 المحفزة بواسطة IL-33. أشارت تحليلات الربط الجزيئي إلى أن الكيرسيتين يرتبط بكل من IL-33 ومستقبله ST2، مما يقترح آلية قد تعطل سلسلة الإشارات التي تفاقم الاستجابات التحسسية. علاوة على ذلك، أدى علاج الكيرسيتين إلى تقليل تفريغ خلايا الماست وموت الخلايا، مما يدل على إمكانيته في تعديل الاستجابات المناعية بشكل فعال.

أظهرت التجارب في الجسم الحي باستخدام نموذج الفأر المستحث بال ovalbumin لـ AR أن الكيرسيتين خفف بشكل كبير من أعراض AR، مثل العطس وفرك الأنف، وحسن الميزات النسيجية للأنسجة الأنفية. أدى العلاج إلى تقليل ملحوظ في تعبير ST2 وNF-κB، مما يعزز الفرضية القائلة بأن الكيرسيتين يمارس تأثيراته من خلال مسار IL-33/ST2/NF-κB. تشير هذه النتائج إلى أن الكيرسيتين يمكن أن يكون عاملًا علاجيًا واعدًا لإدارة التهاب الأنف التحسسي، على الرغم من الحاجة إلى مزيد من الدراسات لاستكشاف آلياته في النماذج البشرية ولتعزيز توافره الحيوي للتطبيقات السريرية.

القيود

تستحق اختيار الجرعات في الدراسة (20، 40، و80 ملغ/كغ/يوم) اعتبارًا دقيقًا، حيث تتجاوز هذه المستويات المدخول الغذائي البشري النموذجي (7-15 ملغ/كغ/يوم). ومع ذلك، فإنها تتماشى مع أنظمة الجرعات ما قبل السريرية المعمول بها التي تهدف إلى تحقيق تركيزات علاجية في البلازما والأنسجة في النماذج الفأرية. يبرر هذا النهج من خلال المعرفة المنخفضة للتوافر الحيوي الفموي وسرعة الأيض للكيرسيتين في القوارض.

على الرغم من الخصائص المضادة للحساسية المعترف بها للكيرسيتين، فإن تطبيقه في الإعدادات السريرية يواجه تحديات كبيرة. تسلط هذه القيود الضوء على الحاجة إلى مزيد من البحث لمعالجة الحواجز أمام الترجمة الفعالة لفوائد الكيرسيتين من النتائج ما قبل السريرية إلى العلاجات البشرية.

Journal: Scientific Reports, Volume: 16, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-57981-6
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42289577
Publication Date: 2026-06-14
Author(s): Yao Xiao et al.
Primary Topic: Mast cells and histamine

Overview

This study investigates the effects of quercetin on allergic responses, demonstrating its anti-allergic and anti-inflammatory properties. The findings indicate that quercetin significantly suppresses mast cell activation, as evidenced by reduced cytokine secretion and degranulation, and decreases apoptosis in vitro. In vivo, quercetin alleviates nasal symptoms and histopathological changes associated with allergic rhinitis.

Mechanistically, the research suggests that quercetin’s therapeutic effects are linked to the inhibition of the IL-33/ST2 axis and subsequent NF-κB activation, disrupting critical pathways involved in allergic inflammation. These results underscore the potential of quercetin as a therapeutic agent for managing allergic conditions. Statistical analyses indicate significant differences compared to control and model groups, with p-values demonstrating the robustness of the findings.

Introduction

The introduction of the research paper discusses allergic rhinitis (AR), a prevalent chronic inflammatory condition affecting the nasal mucosa, with a global prevalence of 10-20%. This condition significantly impacts patients’ quality of life through symptoms such as nasal blockage, sneezing, rhinorrhea, and nasal pruritus. Current treatment strategies include allergen elimination, antihistamines, corticosteroids, and allergen-specific immunotherapy; however, these methods often have limited effectiveness, potential adverse effects, and may not provide long-term disease management. For instance, prolonged use of intranasal corticosteroids can lead to complications like mucosal dehydration and epistaxis, while antihistamines may cause sedation and other side effects, particularly in older adults.

The underlying pathophysiology of AR is primarily driven by immunoglobulin E (IgE)-mediated hypersensitivity reactions to environmental allergens, involving intricate interactions among various immune cells and inflammatory mediators. Mast cells (MCs) play a crucial role as effector cells in this process, with their activation and degranulation being pivotal to the development of AR. The RBL-2H3 cell line serves as a well-established in vitro model for studying mast cell degranulation and the cellular and molecular mechanisms involved in allergic responses. This context underscores the urgent need for safer and more effective therapeutic options for managing AR.

Methods

The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the materials used, including specific reagents, equipment, and any biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methodology encompasses the step-by-step processes for data collection and analysis, including any statistical tests applied to validate the findings.

Additionally, the section may describe the experimental setup, controls, and variables considered, providing clarity on how the research questions were addressed. Overall, this section serves as a critical foundation for understanding the reliability and validity of the results presented in the study.

Discussion

The study investigates the anti-inflammatory and anti-allergic properties of quercetin in the context of allergic rhinitis (AR), highlighting its interaction with the IL-33/ST2 signaling pathway. Quercetin, a flavonoid found in various fruits and vegetables, was shown to inhibit the secretion of pro-inflammatory cytokines (IL-6, IL-13, TNF-α, MCP-1) in RBL-2H3 mast cells stimulated by IL-33. Molecular docking analyses indicated that quercetin binds to both IL-33 and its receptor ST2, suggesting a mechanism by which it may disrupt the signaling cascade that exacerbates allergic responses. Furthermore, quercetin treatment reduced mast cell degranulation and apoptosis, indicating its potential to modulate immune responses effectively.

In vivo experiments using an ovalbumin-induced AR mouse model demonstrated that quercetin significantly alleviated AR symptoms, such as sneezing and nasal rubbing, and improved histopathological features of nasal tissues. The treatment led to a marked reduction in ST2 and NF-κB expression, reinforcing the hypothesis that quercetin exerts its effects through the IL-33/ST2/NF-κB pathway. These findings suggest that quercetin could serve as a promising therapeutic agent for managing allergic rhinitis, although further studies are needed to explore its mechanisms in human models and to enhance its bioavailability for clinical applications.

Limitations

The study’s selection of in vivo doses (20, 40, and 80 mg/kg/day) merits careful consideration, as these levels surpass typical human dietary intake (7-15 mg/kg/day). However, they align with established preclinical dosing regimens aimed at achieving therapeutic plasma and tissue concentrations in murine models. This approach is justified by the known low oral bioavailability and rapid metabolism of quercetin in rodents.

Despite quercetin’s recognized anti-allergic properties, its application in clinical settings faces significant challenges. These limitations highlight the need for further research to address the barriers to effective translation of quercetin’s benefits from preclinical findings to human therapies.