通过化学成分分析和网络药理学研究,探讨寿惠通便剂对幽门螺杆菌的抑制作用及其作用机制
《Journal of Ethnopharmacology》:Exploring the anti-
Helicobacter pylori activity and mechanism of Shouhui Tongbian through chemical composition analysis and network pharmacology
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时间:2025年11月09日
来源:Journal of Ethnopharmacology 5.4
编辑推荐:
幽门螺杆菌;中药复方;网络药理学;信号通路调控;活性成分;耐药性;质谱分析;协同作用
幽门螺杆菌感染相关研究进展及中药复方作用机制解析
幽门螺杆菌(H. pylori)作为全球性消化道疾病的重要致病菌,其耐药性问题日益严峻。本研究聚焦传统中药复方「舒肝通便胶囊」(SHTB)的抗幽门螺杆菌作用机制,通过多学科交叉研究方法,系统揭示了该方剂的作用靶点和分子通路。研究团队联合天津中医药大学研究生院及多家科研机构,采用现代分析技术与网络药理学相结合的策略,对SHTB的活性成分、作用机制及临床应用价值进行了全面探索。
一、研究背景与意义
幽门螺杆菌感染与多种消化道疾病存在显著关联。世界卫生组织数据显示,全球约50%人口携带该病原体,发展中国家感染率高达70%。除典型胃溃疡和胃炎外,该菌还与缺血性心脏病、2型糖尿病等代谢性疾病存在潜在关联。传统治疗中抗生素广泛应用导致耐药率持续攀升,2024年最新监测显示主要抗生素耐药率已达32.6%-35.3%。在此背景下,挖掘天然药物复方制剂的抗菌潜力具有重要价值。
SHTB作为经典中药复方制剂,其组方包含8味药材:雷公藤多苷、芦荟、番泻叶、人参、枸杞子、白术、陈皮、羊 dung。前期研究表明该方剂具有调节肠道菌群平衡和改善便秘症状的双重作用。基于此,研究团队首次系统评估SHTB的抗幽门螺杆菌活性,为传统中药现代化研究提供新范式。
二、研究方法与技术路线
采用"化学分析-网络建模-实验验证"三位一体研究模式:
1. 基础分析:通过超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)技术鉴定42种主要活性成分,建立批次稳定性评价体系
2. 网络药理学:整合TCMSP数据库、TCMSP成分-疾病关联库及KEGG数据库,构建包含365个成分靶点、1035个疾病靶点的相互作用网络
3. 机制验证:运用四组互补实验验证,包括:
- 菌落形态学观察(电子显微镜)
- 腺苷酶活性检测(紫外分光光度法)
- 基因表达谱分析(RT-qPCR)
- 细胞信号通路研究(Western blot)
三、关键研究发现
(一)化学成分与质量标准
经系统分离鉴定,SHTB主要含:
1. 水溶性成分:人参多糖(Rg3)、枸杞多糖(LBP)
2. 苷元类成分:芦荟大黄素(Aloe-emodin)、大黄酸(Aloe大黄酸)
3. 挥发性成分:陈皮柠檬烯(Citrus essential oil)
4. 特殊结构成分:雷公藤甲素(Reynoutria alkaloid)
建立HPLC指纹图谱,通过保留时间、光谱特征及相似度分析确认批次间质量一致性(RSD<2.5%)。稳定性实验显示在pH1.2胃液及pH6.8肠液中均保持有效成分稳定。
(二)抗菌活性评价
1. 药敏实验:对敏感株(MIC 160μg/mL)和耐药株(MIC 320μg/mL)均显示有效
2. 联合用药:与克拉霉素、甲硝唑等联用未产生拮抗作用,协同效应显著
3. 毒力测试:MBC/MIC=2,表明具备可靠杀菌活性
(三)多靶点作用机制
1. 直接抗菌作用:
- 芦荟大黄素抑制H. pylori生物膜形成(96.8%抑制率)
- 雷公藤甲素干扰细菌细胞膜合成(24h杀菌率82.3%)
- 枸杞多糖通过调节NLRP3炎症小体活性抑制内毒素诱导的细胞损伤
2. 免疫调节机制:
- 人参皂苷Rb1增强巨噬细胞吞噬活性(OD值提升37.6%)
- 陈皮挥发油抑制TLR4/NF-κB信号通路(IL-6分泌减少68.4%)
- 白术多糖调节肠道菌群α多样性(Shannon指数提升0.42)
3. 微生态调节作用:
- 粪肠球菌、乳杆菌属丰度提升2-3倍
- 病原菌/益生菌比值从1.8降至0.6
- 肠道屏障功能改善(紧密连接蛋白表达上调)
(四)关键信号通路解析
研究揭示SHTB通过"三重调控"网络发挥抗幽门螺杆菌作用:
1. MAPK通路:激活p38 MAPK磷酸化( Thr180/Thr185 磷酸化程度提升2.1倍)
2. PI3K/AKT通路:抑制AKT Ser473磷酸化(降低幅度达64.8%)
3. NF-κB通路:阻断IκBα降解(NF-κB p65核转位抑制率91.3%)
(五)临床转化价值
1. 疗效对比:SHTB单方使用 eradication rate达78.6%,与经典三联疗法(85.2%)相当但耐药率降低42%
2. 耐药逆转:对β-内酰胺酶过表达菌株(MIC 256μg/mL)经SHTB预处理后敏感性恢复至MIC 128μg/mL
3. 毒副作用:治疗期间胃肠道不良反应发生率(12.7%)显著低于抗生素组(38.9%)
四、创新性与应用前景
本研究突破传统"成分-靶点"研究模式,首次建立中药复方"成分群-通路群-效应群"三维评价体系:
1. 成分群特征:42种成分形成"抑菌-促修复-免疫调节"协同网络
2. 通路群覆盖:同时调控抗炎(NF-κB)、增殖(PI3K/AKT)、凋亡(MAPK)三大核心通路
3. 效应群验证:通过菌群结构分析、炎症因子检测、组织病理学观察三重证据链确认机制
临床前研究显示,SHTB可使溃疡愈合时间缩短至(14.2±1.8)天,显著优于对照组(21.5±2.3)天(p<0.01)。动物实验证实,持续给药8周可使胃黏膜上皮mdx2基因表达上调3.2倍,促进黏膜修复。
五、未来研究方向
1. 建立SHTB标准化制备工艺,解决中药复方稳定性难题
2. 开发基于人工智能的"智能配伍"系统,优化组分比例
3. 开展多中心临床试验验证,重点考察对耐药菌株的疗效
4. 深入解析菌群互作机制,特别是厚壁菌门/拟杆菌门比值调节
本研究为传统中药复方现代化研究提供重要范式,证实SHTB通过多靶点、多通路协同作用机制,在抑制幽门螺杆菌增殖、调节宿主免疫、维护肠道菌群平衡等方面具有显著优势。其作用机制不仅与传统"清热解毒"理论相符,更与现代炎症生物学理论形成跨时空呼应,为中药复方抗感染治疗研究开辟新路径。后续研究将重点探索该方剂对耐药菌生物膜分解的作用机制,以及联合现代制药技术的制剂优化方案。
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