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秋田大學明確「防己黃耆湯」改善水腫的機制,通過調節體內離子與水分實現平衡

2025年06月03日 生物醫藥

過量飲水、運動不足或乘坐飛機時長時間保持同一姿勢等,容易導致下肢水腫。慢性水腫不僅會引發腿部沉重、體力下降,還會影響形相,進而降低生活品質(QOL)。

已知水腫的成因包括細胞膨脹及細胞周圍離子平衡紊亂,這些因素會影響組織的水分保持。雖然漢方藥「防己黃耆湯」被證實具有改善水腫效果,但其是如何在細胞層面調節離子以保持離子平衡的具體機制此前一直未被闡明。

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防己黃耆湯效果示意圖(供圖:秋田大學)

秋田大學研究生院醫學系研究科的醫學部講師佐藤KAO理、醫學科六年級學生鈴木太郎、沼田朋大教授等人的研究團隊,首次在世界範圍內發現了腎臟細胞中存在的VSOR(體積敏感性外向整流陰離子通道)通過將氯離子轉運至血液,促使組織中多餘水分進入血液循環,從而減輕水腫的新機制。相關研究成果已發表在《The FASEB Journal》上。

VSOR是一種參與細胞體積調節的離子通道,當細胞膨脹時被激活,通過促進氯離子和水分的轉運來調節細胞體積與離子濃度。其核心分子LRRC8A與其他LRRC8家族蛋白(LRRC8B~E)形成複合體,承擔VSOR的功能。

研究團隊分析了防己黃耆湯服用患者的臨床數據中的血液成分,尤其是氯離子、鉀離子、鈉離子的濃度變化,確認到服藥後3~5週,患者血液中的氯離子濃度呈現上升趨勢。

研究團隊通過實驗還證實,人類腎細胞株和小鼠離體腎小管細胞經防己黃耆湯處理後,氯離子以及水分會向細胞外轉運,從而導致細胞收縮。當使用VSOR氯離子通道抑制劑阻斷氯離子流出路徑時,細胞收縮被抑制,由此從藥理學角度證明了氯離子流出路徑為VSOR(其分子實體包含LRRC8)。

研究人員還通過電生理學測量(膜片鉗法)進一步分析發現,在人類腎細胞株和小鼠離體腎小管細胞中,防己黃耆湯誘導的VSOR電流由於使用了siRNA的VSOR的細胞而消失。當在LRRC8家族缺失細胞中重新構建被認為是構成VSOR的分子LRRC8A/8C時,通過漢方藥處理成功記錄到了漢方藥誘導的VSOR電流。

為觀察LRRC8A的動態,研究團隊通過使LRRC8A附著GFP螢光並在細胞內表達,監測了經防己黃耆湯處理的分子動態。當向細胞施加防己黃耆湯時,發現LRRC8A從細胞質向細胞膜定位。這表明該漢方藥通過促使LRRC8A分子遷移至細胞膜,使其發揮氯離子通道功能,這揭示了一種罕見的激活機制。

該研究證實,防己黃耆湯可能通過促進腎細胞的氯離子轉運、調節體內離子和水分平衡來改善水腫。這為以往憑經驗認知的漢方藥療效提供了科學依據。該發現揭示了離子平衡調節在浮腫治療中的重要性,有望為基於漢方藥的水腫治療確立科學依據,並推動開發出更有效的治療策略。

沼田教授還針對其他漢方藥進行了科學性驗證,他表示:「在基礎研究中,我們鼓勵學生選擇自己感興趣的漢方藥開展研究。許多學生因親屬使用過或自己服用過某類漢方藥,卻不瞭解其作用機制而選擇相關課題,這種源於切身感受的動機能激發強烈的研究熱情。我個人希望通過科學驗證這些有效的漢方藥,讓大眾能在證據支持下安心將其用於疾病的防治。另一方面,也期待藉助漢方藥這一獨特工具,揭示更多生理機制。」

原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
期刊:The FASEB Journal
論文:Boi‐Ogi‐To, a Traditional Japanese Kampo Medicine, Promotes Cellular Excretion of Chloride and Water by Activating Volume‐Sensitive Outwardly Rectifying Anion Channels
URL:https://faseb.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1096/fj.202403278R