银火汤通过调控PI3K-Akt信号通路与代谢组学减轻小鼠电离辐射损伤的研究

《Journal of Ethnopharmacology》:Yinhuo Tang alleviates ionizing radiation injury via modulating PI3K-Akt signaling and metabolomics in mice

【字体: 时间:2025年11月05日 来源:Journal of Ethnopharmacology 5.4

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  本研究针对电离辐射(IR)损伤防治需求,探索传统方剂银火汤(YHT)的辐射防护作用。研究人员通过预处理小鼠模型发现,YHT能通过调节PI3K-Akt信号通路和亚油酸代谢,减轻氧化损伤、促进造血再生与免疫保护,为中医药防治辐射损伤提供了新策略。

  
随着核能应用和放射治疗的普及,电离辐射损伤已成为不容忽视的公共卫生问题。当人体暴露于电离辐射环境下,不仅会引发造血系统和免疫系统的急性损伤,还可能导致肺纤维化、心肌功能障碍等远期并发症。目前临床上常用的辐射防护药物如阿米福汀等存在疗效有限、副作用明显等问题,迫切需要开发更安全有效的防治方案。
在这一背景下,传统中医药展现出独特优势。源自《辨证录》的古方银火汤(Yinhuo Tang, YHT)由地黄、麦冬、茯苓等五味药材组成,传统用于治疗"阴虚火旺"证候,其临床表现与辐射损伤症状高度吻合。吉林大学药学院李昱莹、卢丹等研究人员创新性地将这一传统方剂应用于辐射防护研究,系统揭示了其多靶点作用机制。
研究人员主要采用四大关键技术方法:首先建立辐射损伤小鼠模型进行药效学评价;运用UPLC-Q/TOF-MS技术鉴定YHT的化学成分及血中移行成分;通过血清药物化学-网络药理学联用筛选潜在作用靶点;结合代谢组学和蛋白质印迹等技术验证作用通路。特别值得注意的是,研究首次采用"血清成分-网络药理学"策略,聚焦药物入血成分的真实作用靶点。
Effects of YHT on IR injury
组织病理学结果显示,YHT预处理能显著改善辐射导致的胸腺和脾脏萎缩,恢复白髓和红髓结构。通过检测超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)水平,发现YHT可有效缓解辐射引起的氧化应激损伤。更令人振奋的是,YHT处理组的造血干细胞计数和脾结节形成能力明显恢复,表明其具有促进造血再生的作用。
Metabolomics analysis
基于UPLC-Q/TOF-MS的非靶向代谢组学分析揭示,YHT能显著逆转辐射引起的代谢紊乱。其中亚油酸代谢通路被确定为最关键的调控途径,YHT通过调节花生四烯酸、前列腺素等代谢物水平,减轻辐射导致的炎症反应和氧化损伤。
Network pharmacology and molecular docking
研究人员从YHT血清中鉴定出15个入血成分,通过网络药理学筛选出AKT1、IL-6等核心靶点。分子对接结果显示,甘草苷元、五味子醇甲等活性成分与PI3K-Akt信号通路关键蛋白具有良好结合活性,提示其可能直接调控该通路。
Proteomics and Western blot
蛋白质组学分析证实YHT能显著抑制PI3K-Akt信号通路的过度激活。Western blot实验进一步验证,YHT可下调p-PI3K和p-Akt蛋白表达水平,同时上调Bcl-2/Bax比值,表明其通过调控细胞凋亡通路发挥辐射保护作用。
这项发表于《Journal of Ethnopharmacology》的研究首次系统阐明了YHT防治辐射损伤的科学内涵。研究证实YHT不仅能通过调节氧化应激、造血再生等多生理过程发挥保护作用,更重要的是发现了其对PI3K-Akt信号通路的调控作用。这种"多成分-多靶点-多通路"的作用特点,正是中医药整体调节优势的体现。该研究为开发基于中药的辐射防护剂提供了理论依据,也为中西医结合防治辐射损伤开辟了新思路。
值得注意的是,研究团队创新性地将血清药物化学与网络药理学相结合,聚焦药物在体内的真实作用成分,提高了靶点预测的准确性。这种研究策略为其他中药复方的作用机制研究提供了可借鉴的模式。随着后续研究的深入,YHT有望成为临床放射治疗中的重要辅助用药,提高肿瘤患者的生存质量和治疗效果。
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