网络药理学和分子对接研究揭示了川芎（Ligusticum wallichii）在阿尔茨海默病治疗中的神经保护潜力

姜黄属植物通过多靶点机制调节HSP90AA1、EGFR和STAT3抑制阿尔茨海默病神经退行性，结合网络药理学与分子对接证实活性成分Myricanone、Mandenol和Sitosterol与关键靶点稳定结合，并验证体外细胞实验。

　　

阿尔茨海默病（AD）作为全球老龄化社会的重大健康挑战，其病理机制复杂，涉及淀粉样蛋白沉积、tau蛋白异常磷酸化、神经炎症及氧化应激等多重环节。传统药物治疗AD存在疗效有限、副作用明显等问题，促使研究者探索天然产物的新机制。近年来，网络药理学与分子对接技术的结合为解析中药复方作用机制提供了创新思路。本文以伞形科植物天麻（*Ligusticum wallichii*）为研究对象，通过多维度技术整合，系统揭示了其潜在神经保护靶点与作用通路。### 一、AD治疗现状与天麻的传统应用

目前AD治疗主要聚焦于胆碱能系统调节和NMDA受体拮抗，但临床数据显示这些药物对晚期患者认知功能改善有限。值得注意的是，天麻作为传统中药材，在《本草纲目》中记载其具有"祛风定惊，行血散瘀"的功效，现代药理学证实其含有7种高生物利用度（OB≥30%）且成药性良好（DL≥0.18）的活性成分，包括山柰酚苷（Myricanone）、马钱子苷（Mandenol）及 Sitosterol 等脂溶性化合物。前期研究已证实天麻提取物可通过清除自由基、抑制炎症因子等途径改善脑缺血损伤，但其对AD的分子机制尚未明确。### 二、网络药理学方法学框架

研究采用"靶点预测-网络构建-通路富集-分子验证"四步递进策略。首先，基于TCMSP数据库筛选出天麻中7种候选活性成分（表1），其共表达靶点达269个。通过OMIM与GeneCards数据库筛选出AD相关靶点2345个，经Venn分析发现124个交叉靶点（图1）。随后，利用STRING数据库构建蛋白互作网络，发现EGFR、HSP90AA1、STAT3等靶点形成高度互联的核心模块（图4），其中HSP90AA1（平均度5.53）与EGFR（度5.24）成为网络枢纽节点。### 三、关键靶点与作用机制解析

功能富集分析显示（图8），124个交叉靶点显著富集于蛋白结合（z-score 0.98）、酶活性调节（z-score 0.89）及信号通路调控（z-score 0.76）等核心生物学过程。KEGG富集结果（图6）揭示PI3K-Akt、EGFR-TKI抵抗、Rap1信号通路等AD特异性通路被激活。分子对接进一步验证了Myricanone、Mandenol、Sitosterol与HSP90AA1（结合能-5.12至-5.27 kcal/mol）、EGFR（-4.34至-5.46 kcal/mol）、STAT3（-4.63至-5.87 kcal/mol）的强相互作用（图5B）。### 四、体外实验验证

采用Neuro 2A细胞模型（已建立AD相关病理模型），验证80 μM浓度活性成分的安全性。CCK-8检测显示，该浓度对细胞活力抑制率<5%（图13A），证实其低毒特性。qRT-PCR实验表明，三种化合物均显著降低EGFR（p<0.01）、HSP90AA1（p<0.001）和STAT3（p<0.001）的mRNA表达水平（图13B-D），与分子对接预测高度吻合。### 五、机制创新与临床转化启示

研究发现，天麻活性成分通过双重调控机制发挥作用：1）直接抑制HSP90AA1（热稳定蛋白）的底物结合能力，干扰tau蛋白折叠与磷酸化；2）阻断EGFR-TKI抵抗通路，抑制其介导的神经炎症信号传导；3）调控STAT3-JAK2轴，抑制促炎因子TNF-α和IL-6的分泌。值得注意的是，Sitosterol与STAT3的相互作用能（-5.87 kcal/mol）达到该靶点峰值，提示其可能成为新型AD治疗候选物。### 六、与同类研究的差异化特征

对比现有研究，天麻展现出独特优势：1）同时靶向HSP90（蛋白稳定性调控）、EGFR（细胞信号转导）和STAT3（转录因子）三大核心靶点，形成多靶点协同效应；2）其作用通路（如Rap1-PDE6δ钙信号通路）涉及AD病理早期阶段，可能延缓疾病进展；3） Sitosterol对STAT3的特异性结合模式（图12C）提示其可能突破传统EGFR抑制剂的治疗瓶颈。### 七、研究局限与未来方向

当前研究存在三方面局限：1）未验证靶点蛋白的磷酸化状态变化；2）缺乏血脑屏障穿透实验数据；3）未进行与其他AD药物（如Aβ单抗）的协同效应测试。后续研究建议：1）建立原代神经元模型，检测tau蛋白C-terminal磷酸化水平；2）采用MD模拟计算化合物血脑屏障渗透率；3）开展动物实验验证对Aβ淀粉样斑块沉积的影响。### 八、中医药现代化启示

本研究证实，网络药理学框架可有效解析传统中药的复杂作用机制。天麻通过调控HSP90AA1（热休克蛋白90亚型）-tau轴、EGFR介导的神经炎症通路及STAT3炎症信号网络，形成多维干预策略。这种"成分-靶点-通路"的解析模式，为开发中药复方制剂提供了理论依据，例如将天麻与银杏叶提取物（靶向Aβ结合位点）联用，可能产生协同增效作用。### 九、全球AD治疗新格局

当前AD治疗研发集中在单靶点分子，而天麻多成分协同作用模式提示新型治疗策略。其核心靶点HSP90AA1已被FDA批准为肿瘤治疗靶点（如HSP90抑制剂)，但其在AD中的双重作用（促炎与保護）尚未阐明。该研究首次揭示Sitosterol可通过HSP90亚基（p50/p52异构体）选择性调控tau磷酸化，为开发特异性抑制剂提供了新方向。### 十、社会经济效益评估

根据WHO统计，全球AD患者已达6900万，年治疗成本超过5000亿美元。若天麻活性成分能转化为临床制剂，按现有生产工艺（如超临界CO2萃取）成本约$0.8/剂，结合现有AD药物组合（如Aβ单抗联合HSP90抑制剂），预计可使患者年治疗成本降低37%-42%。这种基于传统药材的现代转化模式，为中医药国际化提供了可复制的范式。该研究通过整合计算预测与实验验证，首次系统阐明天麻通过"热休克蛋白-受体酪氨酸激酶-信号转导因子3"轴发挥神经保护作用，其发现的EGFR-TKI抵抗通路（图7）与现有EGFR抑制剂（如Osimertinib）存在协同治疗空间。未来若能突破血脑屏障递送技术瓶颈，该成果有望推动AD治疗进入多靶点精准干预新时代。