炎症性肠病（Inflammatory Bowel Disease，简称IBD）是一类病因尚不十分清楚的慢性肠道炎症性疾病，主要包括克罗恩病和溃疡性结肠炎。IBD的发病率在全球范围内呈上升趋势，尤其是在中国和美国。IBD不仅严重影响患者的生活质量，还可能导致多种并发症，给患者带来巨大的经济负担。目前，IBD的治疗主要依赖于抑制炎症的药物，但这些药物的疗效有限，且长期使用可能带来副作用。因此，寻找新的治疗策略和药物靶点具有重要意义。

生姜不仅是生活中常见的调味品，还是中医临床中广泛应用的中药，具有解表散寒、温中止呕、化痰止咳的功效，常用于治疗感冒、咳嗽、恶心、呕吐、关节炎等多种疾病。近年来，关于生姜及其提取物对肠道炎症的潜在治疗作用的研究逐渐增多。然而，之前的研究多集中在生姜提取物的总体效果上，对其具体活性成分及其作用机制的认识还不够深入。

近日，我国学者在国际知名学术期刊《Nature Communications》上发表了一篇重磅研究，聚焦于生姜中的有效成分——呋喃二烯酮（Furanodienone，简称FDN），旨在探究其对肠道炎症的缓解作用及其分子机制。

图1 论文首页

FDN对PXR的特异性结合

核受体亲和力分析研究者首先利用核受体亲和力分析技术（NR-wide affinity purification-untargeted mass spectrometry，简称APUMS），结合质谱分析，从生姜提取物中筛选出与核受体具有亲和力的化合物。通过分析46种核受体的LBD（配体结合域）与生姜提取物的相互作用，发现FDN能够特异性地结合到PXR的LBD上，而对其他核受体（如CAR、RXRβ和RXRγ）也有一定的结合能力，但结合特异性较低。晶体结构分析显示，FDN占据PXR LBP的一个亚口袋，与PXR的8个氨基酸残基（F288、W299、Y306、Q285、M243、M246、S247和F288）相互作用。这一结合模式与已知的PXR激动剂（如DAB）有所不同，FDN与PXR的结合位点相对较小，但具有较高的亲和力。

分子对接与晶体结构解析为了深入了解FDN与PXR的结合模式，研究者进行了分子对接实验，并解析了FDN与PXR复合物的晶体结构。通过晶体结构分析，发现FDN占据PXR配体结合口袋（Ligand Binding Pocket，简称LBP）的一个亚口袋，但并未占据之前已知的由某些较大配体占据的亚口袋。这一发现为后续的实验提供了结构基础。

图2 生姜次生代谢产物作为人核受体配体的鉴定

FDN对核受体转录活性的影响

细胞实验研究者使用稳定表达PXR-GAL4融合蛋白的HeLa细胞系（HG5LN），以及稳定表达ERα、ERβ和PPARγ的细胞系，评估FDN对这些核受体的转录活性影响。通过荧光素酶报告基因实验，发现FDN对PXR具有较强的激动作用，EC50值为2.8 µM，与已知的PXR激动剂SR12813相当。而对于CAR，FDN表现出较弱的激动作用，EC50值无法测定。此外，FDN在较高浓度下对ERα、ERβ和PPARγ也显示出一定的激活作用，但激活效果较弱，约为对照激动剂活性的15%、30%和18%。

图3 FDN对人NR转录活性和PXR结构的影响

FDN对DSS诱导的结肠炎的缓解作用

DSS诱导的结肠炎小鼠模型为了验证FDN在体内对肠道炎症的缓解作用，研究者构建了DSS（葡聚糖硫酸钠）诱导的结肠炎小鼠模型。DSS能够破坏结肠上皮细胞屏障，导致细菌侵入和炎症反应。研究者将小鼠分为对照组、DSS组、DSS+PCN（PXR激动剂）组和DSS+FDN组，分别给予相应的处理。通过观察小鼠的体重变化、疾病活动指数（Disease Activity Index，简称DAI）、结肠长度和组织病理学变化，评估FDN对结肠炎的缓解效果。

在DSS诱导的结肠炎小鼠模型中，FDN和PXR激动剂PCN均能显著减轻小鼠的体重下降、疾病活动指数（DAI）和结肠缩短。组织病理学分析显示，FDN和PCN处理的小鼠结肠组织损伤明显减轻，炎症细胞浸润减少，黏膜修复良好。此外，FDN还能够显著降低结肠组织中IL-6、IL-1β和TNF-α等炎症因子的水平，表明FDN具有显著的抗炎效果。

图4 FDN缓解DSS诱导的结肠炎

FDN的PXR依赖性

PXR基因敲除小鼠实验为了进一步验证FDN的抗炎作用是否依赖于PXR，研究者使用PXR基因敲除（Nr1i2−/−）小鼠进行实验。通过比较野生型小鼠和PXR基因敲除小鼠在DSS诱导的结肠炎模型中的反应，研究者发现FDN在PXR基因敲除小鼠中失去了抗炎效果，这表明FDN的抗炎作用依赖于PXR。

图5 FDN有益活性取决于PXR

FDN的组织选择性

研究者还发现，FDN在肠道中表现出显著的PXR依赖性抗炎作用，但在肝脏和其他组织中未观察到明显的PXR靶基因表达变化。这表明FDN具有良好的组织选择性，主要作用于肠道，而对肝脏等其他器官的影响较小。这种特性使得FDN在治疗肠道炎症性疾病时，可能具有较低的系统性副作用。

图6 FDN的作用是肠道特异性的

小结

本研究首次揭示了生姜中的主要成分FDN能够通过激活PXR来缓解肠道炎症。FDN与PXR的结合具有较高的特异性和亲和力，且FDN在体内对DSS诱导的结肠炎具有显著的缓解作用。这一发现不仅为IBD的治疗提供了新的潜在药物靶点，也为生姜及其提取物的药理作用机制研究提供了重要的理论依据。

参考文献：

Wang X, Zhang G, Bian Z, Chow V, Grimaldi M, Carivenc C, Sirounian S, Li H, Sladekova L, Motta S, Luperi Y, Gong Y, Costello C, Li L, Jachimowicz M, Guo M, Hu S, Wilson D, Balaguer P, Bourguet W, Mani S, Bonati L, Peng H, March J, Wang H, Wang S, Krause HM, Liu J. An abundant ginger compound furanodienone alleviates gut inflammation via the xenobiotic nuclear receptor PXR in mice. Nat Commun. 2025 Feb 3;16(1):1280. doi: 10.1038/s41467-025-56624-0. 

Tags： 重磅发文！我国学者在《Nature Communications》发文：生姜中的有效成分可缓解肠道炎症