DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2025.1567522
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40134435
تاريخ النشر: 2025-03-11
المؤلف: Biao Lei وآخرون
الموضوع الرئيسي: آليات العدلات، الميالوبيروكسيداز والأكسدة
نظرة عامة
تمت دراسة صيغة Jing-Yin-Gu-Biao (JYGBF)، المستمدة من مكونات الطب الصيني التقليدي، من حيث فعاليتها في علاج عدوى المكورات العنقودية الذهبية (S. aureus) بعد الإنفلونزا. استخدمت هذه الدراسة نموذج فأر لتقييم التأثيرات الوقائية لـ JYGBF ضد عدوى S. aureus الثانوية بعد الإصابة بفيروس الإنفلونزا PR8، باستخدام كل من المنهجيات الحية والمخبرية.
أظهرت النتائج أن JYGBF قلل بشكل كبير من إصابة الرئة الحادة (ALI) وخفف الاستجابة الالتهابية، كما يتضح من انخفاض مستويات السيتوكينات مثل MIP-2 و IL-6. كشفت تسلسل RNA أحادي الخلية أن العدلات أظهرت أعلى تعبير عن السيتوكينات في رئات الفئران المصابة. وُجد أن JYGBF يثبط كيمياء العدلات، وإنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS)، ومسار إشارة ERK1/2. بالإضافة إلى ذلك، قلل JYGBF من تشكيل الفخاخ خارج الخلوية للعدلات (NETs)، المميزة بعلامات تشمل ROS، وpeptidyl arginine deiminase 4 (PAD4)، وhistone H3 (CitH3) المترسب. علاوة على ذلك، أدى علاج JYGBF إلى انخفاض في عدد الصفائح الدموية، مما يشير إلى دور متعدد الأوجه في تعديل الاستجابات المناعية خلال العدوى البكتيرية بعد الإنفلونزا.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على العبء الصحي العالمي الكبير الذي تسببه عدوى فيروس الإنفلونزا، والتي تؤدي إلى 3 إلى 5 ملايين حالة شديدة و290,000 إلى 650,000 وفاة سنويًا. جانب حاسم من المراضة والوفيات المرتبطة بالإنفلونزا هو حدوث العدوى البكتيرية المشتركة بشكل متكرر، لا سيما مع مسببات الأمراض مثل *Streptococcus pneumoniae* و *Staphylococcus aureus*، والتي تعقد المسار السريري للإنفلونزا ويمكن أن تزيد من خطر الوفاة بمعدل 3.4 مرات. تؤكد الورقة على الحاجة الملحة لاستراتيجيات علاجية فعالة، حيث قد تؤدي الأساليب الحالية، بما في ذلك الأدوية المضادة للفيروسات والمضادات الحيوية، عن غير قصد إلى تفاقم الاستجابات الالتهابية أو إطالة فترة الاستشفاء.
تتوسع المقدمة أيضًا في دور العدلات في الاستجابة المناعية للإنفلونزا والعدوى البكتيرية، مشيرة إلى أن تنشيطها يمكن أن يؤدي إلى التهاب مفرط وتلف الأنسجة من خلال آليات مثل NETosis. ترتبط هذه العملية، المميزة بتشكيل الفخاخ خارج الخلوية للعدلات (NETs)، بمضاعفات شديدة مثل التخثر داخل الأوعية المنتشر (DIC)، والذي يرتبط بمعدلات وفيات عالية في المرضى المصابين بالعدوى. يدعو المؤلفون إلى تطوير استراتيجيات علاجية جديدة للتخفيف من فرط تنشيط العدلات وتشكيل NET، مع الإشارة أيضًا إلى إمكانية الطب الصيني التقليدي كمسار واعد لعلاج العدوى التنفسية الحادة، بما في ذلك الإنفلونزا وCOVID-19.
نقاش
في هذه الدراسة، تم تقييم التأثيرات الوقائية لـ JYGBF ضد عدوى المكورات العنقودية الذهبية بعد الإنفلونزا باستخدام نموذج فأر. تم إصابة الفئران بفيروس الإنفلونزا تلاه S. aureus، مما أدى إلى إصابات رئوية شديدة ومعدلات وفيات عالية. أدى العلاج بـ JYGBF، سواء بمفرده أو بالاشتراك مع أوسيلتاميفير (OSV)، إلى تحسين معدلات البقاء بشكل كبير، وتقليل فقدان الوزن، وتخفيف الأعراض السريرية. كما خفف علاج JYGBF من التهاب الرئة، كما يتضح من انخفاض مؤشرات الرئة ومحتوى البروتين الكلي، وقلل من تسلل الخلايا الالتهابية، مما يشير إلى إمكانيته كعامل علاجي في إدارة العدوى البكتيرية الثانوية بعد الإنفلونزا.
علاوة على ذلك، كشفت تحليل تسلسل RNA أحادي الخلية (scRNA-seq) أن JYGBF غيرت نسب خلايا المناعة في الرئتين، حيث قللت من نسب العدلات والوحيدات الالتهابية بينما زادت من وجود خلايا البطانية. كما قمع علاج JYGBF التعبير عن السيتوكينات والعوامل الكيميائية المسببة للالتهابات، مما ساهم في تقليل الالتهاب الجهازي. بالإضافة إلى ذلك، قام JYGBF بتثبيط تنشيط العدلات وتشكيل الفخاخ خارج الخلوية للعدلات (NETs)، والتي ترتبط بتلف الرئة وتنشيط الصفائح الدموية. بشكل عام، تشير هذه النتائج إلى أن JYGBF قد تكون استراتيجية علاجية فعالة لمكافحة العدوى الثانوية والاستجابات الالتهابية المرتبطة بها في المرضى بعد الإنفلونزا.
DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2025.1567522
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40134435
Publication Date: 2025-03-11
Author(s): Biao Lei et al.
Primary Topic: Neutrophil, Myeloperoxidase and Oxidative Mechanisms
Overview
The Jing-Yin-Gu-Biao formula (JYGBF), derived from traditional Chinese medicine components, is investigated for its efficacy in treating postinfluenza Staphylococcus aureus (S. aureus) infections. This study utilized a mouse model to assess JYGBF’s protective effects against secondary S. aureus infections following PR8 influenza virus infection, employing both in vivo and in vitro methodologies.
Results demonstrated that JYGBF significantly reduced acute lung injury (ALI) and mitigated the inflammatory response, as indicated by decreased levels of cytokines such as MIP-2 and IL-6. Single-cell RNA sequencing revealed that neutrophils exhibited the highest cytokine expression in the lungs of infected mice. JYGBF was found to inhibit neutrophil chemotaxis, reactive oxygen species (ROS) production, and the ERK1/2 signaling pathway. Additionally, JYGBF reduced the formation of neutrophil extracellular traps (NETs), characterized by markers including ROS, peptidyl arginine deiminase 4 (PAD4), and citrullinated histone H3 (CitH3). Furthermore, JYGBF treatment resulted in decreased platelet counts, suggesting a multifaceted role in modulating immune responses during postinfluenza bacterial infections.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the significant global health burden posed by influenza virus infections, which result in 3 to 5 million severe cases and 290,000 to 650,000 deaths annually. A critical aspect of influenza-related morbidity and mortality is the frequent occurrence of bacterial coinfections, particularly with pathogens such as *Streptococcus pneumoniae* and *Staphylococcus aureus*, which complicate the clinical course of influenza and can increase mortality risk by 3.4 times. The paper underscores the urgent need for effective treatment strategies, as current approaches, including antiviral drugs and antibiotics, may inadvertently exacerbate inflammatory responses or prolong hospitalization.
The introduction further elaborates on the role of neutrophils in the immune response to influenza and bacterial infections, noting that their activation can lead to excessive inflammation and tissue damage through mechanisms such as NETosis. This process, characterized by the formation of neutrophil extracellular traps (NETs), is linked to severe complications like disseminated intravascular coagulation (DIC), which is associated with high mortality rates in septic patients. The authors advocate for the development of novel therapeutic strategies to mitigate the overactivation of neutrophils and NET formation, while also mentioning the potential of traditional Chinese medicine as a promising avenue for treating acute respiratory infections, including influenza and COVID-19.
Discussion
In this study, the protective effects of JYGBF against postinfluenza Staphylococcus aureus infection were evaluated using a mouse model. Mice were infected with the influenza virus followed by S. aureus, leading to severe pulmonary lesions and high mortality rates. Treatment with JYGBF, either alone or in combination with oseltamivir (OSV), significantly improved survival rates, reduced body weight loss, and alleviated clinical symptoms. JYGBF treatment also mitigated lung inflammation, as evidenced by decreased lung indexes and total protein content, and reduced the infiltration of inflammatory cells, indicating its potential as a therapeutic agent in managing secondary bacterial infections following influenza.
Furthermore, single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) analysis revealed that JYGBF altered immune cell proportions in the lungs, decreasing neutrophil and inflammatory monocyte ratios while enhancing endothelial cell presence. JYGBF treatment also suppressed the expression of pro-inflammatory cytokines and chemokines, contributing to the reduction of systemic inflammation. Additionally, JYGBF inhibited neutrophil activation and the formation of neutrophil extracellular traps (NETs), which are associated with lung damage and platelet activation. Overall, these findings suggest that JYGBF may serve as an effective treatment strategy to combat secondary infections and associated inflammatory responses in post-influenza patients.