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银屑病是一种常见的慢性自身免疫性疾病,临床诊断的标准为界限分明、隆起的红斑,且被银白色鳞片覆盖,因其症状的可见性以及与瘙痒、疼痛的频繁联系对患者的生理和心理带来巨大负担。针对银屑病的治疗,目前尚缺乏安全有效且经济的治疗药物。左旋R-沙丁胺醇是用于治疗哮喘的市售药物消旋沙丁胺醇的优映体,在临床上具有很高的安全性。我们前期的实验结果显示R-sal对呼吸系统免疫炎症有明显的免疫抑制和调节作用,在湿疹、系统性红斑狼疮等疾病的治疗中可以发挥一定的作用。本课题首次使用R-sal研究了左旋R-沙丁胺醇对银屑病的治疗作用,并对其作用机制和代谢组学进行研究。主要内容和研究结果如下:1.本实验中,我们应用IMQ诱导的银屑病小鼠的皮损模型来探讨左旋R-沙丁胺醇的抗银屑病作用。通过行为学评价可以发现左旋R-沙丁胺醇干预可以降低小鼠PASI评分;组织病理学评价发现左旋R-沙丁胺醇干预可以降低小鼠背部皮肤中角质细胞的异常增殖、降低Baker评分;全自动五分类血液分析可以发现左旋R-沙丁胺醇干预可以减少血液中炎性细胞浸润,特别是中性粒细胞和单核细胞的数目;酶联免疫吸附测定发现左旋R-沙丁胺醇可以降低由中性粒细胞和Th17细胞产生的IL-17的含量;流式细胞术发现左旋R-沙丁胺醇可以降低小鼠脾脏单核细胞中Th17细胞总数,增加Th细胞总数和Treg细胞总数。究其原因可能涉及到Th17/Tregs平衡的调节、降低Th17和中性粒细胞等细胞释放的IL-17的含量有关。2.基于一种用于研究两相代谢物的UHPLC-Tims-Tof-MS/MS技术的非靶向代谢组学方法,研究R-sal对小鼠银屑病的研究作用。从小鼠的血浆考察R-sal对小鼠银屑病的影响,并阐明了相关的代谢通路。通过小鼠血浆的代谢组学研究,我们鉴定出39种差异代谢物,主要涉及甘油磷脂代谢、花生四烯酸代谢和鞘磷脂代谢。经过左旋R-沙丁胺醇给药后,鉴定出来的生物标志物的表达都趋于正常,提示左旋R-沙丁胺醇可能是通过调节甘油磷脂中磷脂酰胆碱(PC)和磷脂酰乙醇胺(PS)的浓度,降低花生四烯酸通路的代谢,抑制鞘磷脂的作用而发挥抗银屑病的效果。3.通过对LPS诱导的巨噬细胞炎症模型的研究,发现左旋R-沙丁胺醇可以减轻脂多糖诱导的巨噬细胞极化,降低巨噬细胞向M1型转变的比例,降低M1型巨噬细胞分泌因子TNF-α、IL-1β、MCP-1等炎症因子的分泌,降低细胞内过多的NO和ROS分泌,降低需氧糖酵解、促进有氧氧化,且R-sal降低LPS诱导的炎症反应的作用会被β2受体抑制剂ICI-118551阻断。4.通过对LPS诱导的M1型巨噬细胞的非靶向代谢组学数据进行研究,鉴定出11种特异性标志物,发现左旋R-沙丁胺醇是通过以下三个通路来缓解炎症反应:Glycerophospholipid metabolism(甘油磷脂代谢),Phenylalanine metabolism(苯基丙氨酸代谢)和Pentosephosphate pathway(磷酸戊糖途径),其中甘油磷脂代谢是影响最大的代谢通路。综上所述,左旋R-沙丁胺醇在分子水平、能量水平和代谢水平上有效改善银屑病样皮损,并通过降低血液中中性粒细胞的含量、抑制巨噬细胞向M1型转化、抑制幼稚T细胞向Th17转化,增加Treg细胞的比例,并通过调节甘油磷脂代谢、花生四烯酸代谢、鞘磷脂代谢、苯基丙氨酸代谢和磷酸戊糖途径来发挥抗银屑病的作用,为银屑病的治疗提供一种新的可能。