小檗碱（Berberine）：破坏巨噬细胞 - 上皮异常互作，缓解肠道炎症的新机制

炎症性肠病(IBD)以肠道上皮屏障损伤、巨噬细胞 - 上皮异常互作为核心病理特征，现有模型难解析细胞间互作机制。小檗碱(BBR，源自黄连)临床用于肠道感染，且具 IBD 抗炎潜力，但具体靶点不明。

北京工业大学化学与生命科学学院、中国中医科学院中药研究所的团队在《International Journal of Molecular Sciences》上发表题为Berberine Alleviates Intestinal Inflammation by Disrupting Pathological Macrophage–Epithelial Crosstalk in Macrophage–Organoid Co-Culture Model的研究，构建小鼠肠道类器官 - 巨噬细胞 Transwell 共培养模型，证实 BBR 通过抑制趋化因子释放、减少 M1 巨噬细胞招募，修复上皮屏障，为 IBD 治疗提供新机制。

实验方法

1. 细胞与类器官制备

取 C57BL/6 小鼠小肠隐窝，包埋 Matrigel 后用含 EGF、Noggin 的培养基培养肠道类器官;RAW264.7 巨噬细胞用 10% FBS-DMEM 培养。

2. Transwell 共培养

下室接种类器官(预培养 3 天)，上室接种 RAW264.7(2×10⁵/mL)，下室加 LPS(50μg/mL，诱炎)和 BBR(0.3-3μM，IC₅₀=17.09μM，无毒性)，共培养 24h。

3. 核心检测

活力 / 屏障：CellTiter-Lumi 测 ATP、FITC - 葡聚糖测通透性，免疫荧光 / Western blot 检测 ZO-1;

炎症 / 免疫：ELISA 测 CXCL1/MIF、qPCR 测 PTGS2，流式测巨噬细胞 CD80/CD86;

组学：质谱测差异蛋白、DNBSEQ-T7 测序，AutoDock Vina 分析 BBR-MIF 结合(-7.8kcal/mol)。

关键结果

图1：BBR 对抗 LPS 诱导的类器官炎症

LPS(50μg/mL)使类器官活力降 30%、出芽率从 35% 降至 15%，PTGS2/CXCL1 等炎症基因升 2.8-4.2 倍;BBR(0.3-3μM)剂量依赖性恢复活力与出芽率，抑制炎症基因表达(P<0.05 至 P<0.001)，证实 BBR 直接保护类器官。

图2：共培养中 BBR 抑制巨噬细胞趋化与 M1 极化

LPS 使共培养系统 IL-6/MCP-1 升 2.5-3.0 倍，巨噬细胞迁移数从 20 增至 80 个 / 视野;BBR 与 CXCR2 抑制剂(SB225002)均使迁移数降至 40 个 / 视野，且下调巨噬细胞 CD80/CD86 荧光强度(P<0.05)，抑制 M1 极化。

图3：BBR 修复上皮屏障完整性

LPS 使紧密连接蛋白 ZO-1 分布断裂、表达降 40%;BBR 处理后 ZO-1 恢复连续分布，蛋白表达回升至对照水平，类器官出芽率从 15% 升至 30%(P<0.001)，E - 钙粘蛋白等无显著变化。

图4：蛋白组筛选关键互作分子

BBR 处理后筛选 214 个差异蛋白，富集于 ROS 代谢 / NLR 信号;Venn 分析发现 10 个核心分子(含 MIF、CXCL1);ELISA 证实 LPS 使 MIF/CXCL1 升 2.2-3.1 倍，BBR 使其降 45-50%，分子对接显示 BBR 与 MIF 高亲和力(-7.8kcal/mol)。

图5：共培养中 BBR 缓解 LPS 诱导的上皮损伤与炎症

单独 LPS 对类器官损伤轻微，加入巨噬细胞后，LPS 致类器官上皮死亡、形态皱缩;BBR 可恢复类器官形态，且显著下调 CXCL1、IL-1β 等炎症基因(较 LPS + 巨噬细胞组降 50% 以上，P<0.001)，阻断细胞病理性互作。

图6：转录组证实共培养放大 LPS 炎症

共培养中 LPS 诱导 1176 个差异基因(DEGs)，显著多于单类器官;DEGs 富集于先天免疫、趋化因子通路，GSEA 显示 IFN 反应通路上调(NES=1.8，P<0.01)，证实共培养模型更贴近体内炎症状态。

图7：转录组揭示 BBR 调控细胞互作的通路

BBR 处理后筛选 1242 个 DEGs，富集于细胞因子 - 受体互作、MAPK 通路;Venn 分析获 114 个核心基因，且 BBR 调控 NF-κB、JAK-STAT 等通路，通过多通路破坏巨噬细胞 - 上皮异常互作。

全文总结

本研究用类器官 - 巨噬细胞共培养模型，首次明确 BBR 缓解肠道炎症的核心机制：通过抑制上皮细胞释放 MIF/CXCL1 减少巨噬细胞招募，抑制 M1 极化，特异性修复 ZO-1 介导的上皮屏障;共培养模型更能模拟体内炎症微环境，为 IBD 机制研究与 BBR 临床应用提供关键依据。