慢性阻塞性肺疾病（COPD）是全球第三大死亡原因，其典型病理特征包括肺泡破坏、气道重塑及持续性炎症反应。大量流行病学和基础研究表明，长期香烟烟雾（Cigarette Smoke, CS）暴露是COPD发生和进展的核心危险因素。

最新研究发现，天然类黄酮化合物——金合欢素（Acacetin）可通过抑制 NLRP3 炎症小体介导的细胞焦亡，显著改善 CS 诱导的肺功能损伤和炎症反应，为 COPD 的防治提供了新的研究思路。

德伯科技香烟暴露系统助力稳定 COPD 模型构建

本研究采用 德伯科技（Databiosci）香烟暴露系统 构建 CS 诱导的 COPD 小鼠模型。该系统可实现：

• 香烟烟雾浓度精确可控（约 400 mg/m³）

• 多动物同步暴露

• 高重复性、低批次差异

小鼠每日暴露两次、每次 1 小时，持续 12 周，成功诱导出典型的 COPD 表型。

在体外实验中，通过香烟烟雾提取液（CSE）刺激 BEAS-2B 支气管上皮细胞，模拟烟雾对气道上皮的直接损伤，形成 体内—体外相结合的完整研究体系。

金合欢素显著改善 CS 诱导的肺功能损伤（图 1）

长期 CS 暴露后，小鼠出现明显的系统性和肺功能改变，包括：

• 体重持续下降

• FEV₀.₁/FVC 比值显著降低

• 功能残气量（FRC）升高

• 气道阻力增加、肺顺应性下降

金合欢素干预后，上述肺功能指标均得到不同程度改善，提示其在整体水平上可缓解 CS 诱导的肺通气障碍。

金合欢素减轻肺组织炎症与气道重塑

组织学分析进一步揭示了金合欢素的保护作用：

• H&E 染色显示：CS 暴露导致肺泡结构破坏、气道壁增厚和炎症细胞大量浸润

• Masson 染色显示：CS 明显促进胶原沉积，而金合欢素显著减轻肺组织纤维化程度

同时，血清和肺组织中 IL-6、IL-1β、TNF-α 等促炎因子显著下降，说明金合欢素不仅改善结构损伤，还能有效抑制慢性炎症反应。

金合欢素靶向抑制 NLRP3 炎症小体介导的焦亡（图 5）

NLRP3 炎症小体是 COPD 炎症放大的关键分子枢纽，其激活可通过：

NLRP3 → Caspase-1 → GSDMD 裂解 → 细胞焦亡 → IL-1β / IL-18 释放

体内实验显示，CS 暴露显著上调 NLRP3、ASC、cleaved-caspase-1、GSDMD-N 的表达，而 金合欢素处理可明显抑制上述分子水平。

在 CSE 刺激的 BEAS-2B 细胞中，金合欢素同样：

• 降低 LDH 释放

• 抑制 NLRP3 炎症小体激活

• 减轻支气管上皮细胞焦亡

研究意义与应用价值

① 机制层面

本研究系统阐明了金合欢素通过抑制 NLRP3 炎症小体介导的焦亡，阻断炎症级联放大的关键通路。

② 药物潜力

作为天然类黄酮，金合欢素具有来源明确、抗炎活性稳定的优势，是 COPD 天然干预策略的重要候选分子。

③ 技术平台价值

德伯科技香烟暴露系统为 COPD 等吸烟相关疾病研究提供了标准化、高一致性实验基础，显著提升了机制研究与药效评价的可信度。

结语

金合欢素不仅改善肺功能和组织结构损伤，更在分子层面精准抑制 NLRP3 炎症小体介导的焦亡反应。结合德伯科技香烟暴露系统的技术优势，该研究为 COPD 的机制研究和天然药物开发提供了重要参考。

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