黄独酒根通过mTOR/p53/FOXO通路在斑马鱼中发挥肝毒性作用；综合多组学与网络药理学的见解

《Phytomedicine》：Hepatotoxicity of Huangdujuangen mediated by mTOR/p53/FOXO pathways in zebrafish; insights from Integrated multi-omics and network pharmacology

Huangdujuagen (HDJG) 肝毒性机制研究通过斑马鱼模型，发现酒精提取物毒性显著高于水提物，通过UHPLC-Q-Exactive Orbitrap MS鉴定169种活性成分，网络药理学及多组学分析揭示mTOR/p53/FOXO信号通路异常激活是肝损伤核心机制，涉及自噬、凋亡及氧化应激。

　　
黄独角散射光（Huangdujuangen, HDJG）作为传统中草药在风湿性疾病和神经痛治疗中具有悠久历史，但其潜在肝毒性问题长期存在争议。近年研究发现，HDJG提取物经酒精提取后肝毒性显著增强，该现象与特定化学成分的溶出特性密切相关。研究团队通过整合化学分析、网络药理学与多组学技术，系统揭示了HDJG致肝损伤的分子机制，为中药安全性评价提供了创新性研究范式。

传统医药的安全性评价长期面临化学成分复杂与作用机制不明的双重挑战。HDJG作为含多种生物活性成分的复杂混合物，其毒性作用机制涉及多靶点、多通路的协同效应。研究团队采用斑马鱼胚胎为模型系统，其优势在于可同步观察表型变化与分子机制，且发育周期短（24小时即可完成胚胎发育关键阶段），特别适合急性肝损伤的时效性研究。通过建立不同浓度梯度（0.1%-10%）的提取物暴露模型，首次发现酒精提取物在0.5%浓度时即呈现显著肝毒性，而水提物需达到5%浓度才产生明显毒性效应，这种差异可能与乙醇增强脂溶性成分溶出度有关。

在化学成分鉴定方面，研究团队创新性地采用UHPLC-Q-Exactive Orbitrap MS技术，成功鉴定出169种活性成分。值得注意的是，其中103种成分（占比61%）通过口服给药途径进入血液循环，形成复杂的"成分-靶点-通路"相互作用网络。通过构建包含558个分子靶点的网络模型，发现mTOR/p53/FOXO信号通路被显著激活（抑制率＞30%），这直接导致肝细胞线粒体功能障碍、自噬异常和程序性死亡加剧。

多组学联合分析揭示了致毒机制的三重维度：1）转录组层面发现 foxo1、p53、mTOR等核心基因表达量上调达2-3倍；2）蛋白质组学显示HSP70、Caspase3等关键蛋白磷酸化修饰异常；3）代谢组学检测到谷胱甘肽水平下降40%，MDA（丙二醛）积累量增加2.5倍，印证了氧化应激假说。特别值得关注的是，FOXO通路通过双重调控机制发挥作用：一方面激活促凋亡基因Bax、Caspase9的表达，另一方面抑制抗凋亡蛋白Bcl-2的翻译后修饰，形成"死亡-生存"的协同调控网络。

在病理学层面，组织学分析显示酒精提取物处理组肝细胞呈现典型的肝小叶结构紊乱，包括中央静脉周围坏死、肝窦阻塞综合征样改变以及肝细胞核固缩现象。超微结构观察进一步证实线粒体嵴断裂、内质网扩张等器质性损伤。值得注意的是，水提物在同等浓度下未出现类似病理改变，提示成分纯度与毒性效应存在剂量-效应关系。

该研究在机制解析方面取得重要突破：1）首次证实HDJG通过mTOR/p53/FOXO轴调控肝细胞自噬；2）发现特定黄酮类成分（如kaempferol-3-O-β-D-glucopyranoside）与磷酸酶PP2A存在共定位现象，可能通过干扰细胞信号转导导致肝损伤；3）构建的毒性成分-靶点-通路预测模型准确率达89%，为中药毒性预测提供了新工具。这些发现不仅解释了传统用药中"毒-效"并存的现象，更为中药现代化研究开辟了新路径。

在临床转化层面，研究提出"三阶毒性防控"策略：初级预防阶段需严格限定乙醇提取物在0.3%以下使用浓度，中阶监测应重点关注ALT/AST比值变化及谷胱甘肽水平波动，终级干预可通过抑制mTOR通路（如雷帕霉素）实现毒性逆转。这种分级防控体系有效衔接了基础研究与临床实践，使传统用药安全标准更具科学依据。

当前研究仍存在待完善领域：首先，斑马鱼与哺乳动物在肝脏代谢酶基因家族存在27%的差异，后续需开展跨物种验证；其次，网络药理学预测的36个潜在毒性靶点中，仅有12个完成分子功能实验验证，需加强实验验证的深度；最后，长期毒性机制尚未完全阐明，特别是FOXP1基因在再生过程中的动态调控仍需深入探究。建议后续研究采用人源肝细胞系（如HepG2、L02细胞）进行机制验证，并建立基于人工智能的毒性预测平台，实现中药安全性评价的智能化升级。

该研究从传统医药现代化角度提供了系统解决方案：通过化学指纹图谱技术建立质量可控标准，利用网络药理学揭示多靶点作用机制，借助多组学技术阐明时空动态演变规律。这种"三位一体"的研究框架不仅解决了HDJG安全性评价难题，更为中药复杂体系研究提供了可复制的方法论。随着代谢组学芯片和单细胞测序技术的普及，未来可开展个体化剂量预测模型，真正实现"一人一方"的精准用药理念。

在公共卫生层面，该研究为传统中药的安全性监管提供了重要依据。通过建立化学成分-毒性靶点-临床指标关联数据库，可实现对HDJG相关制剂的快速筛查。研究团队开发的在线分析平台（HDJG-SAFETY 1.0）已实现毒性预测模型的临床转化应用，在广西地区6家医院开展试点时，成功将肝损伤发生率降低42%。这种产学研结合的模式值得推广。

值得特别关注的是，研究过程中发现的"毒性成分双重性"现象具有普遍指导意义：某些在体外实验中显示高毒性的成分（如石黄酸甲酯），在体内代谢后毒性显著降低，这种"外显性毒性"与"内源性安全性"的矛盾统一，为中药安全性评价提供了全新视角。建议后续研究加强代谢动力学与毒理学指标的关联性分析，建立动态评估体系。

综上所述，该研究通过多学科交叉创新，不仅阐明HDJG致肝毒性的核心机制，更构建了传统中药安全评价的系统框架。其方法论对提升中药现代化水平具有示范意义，研究数据已纳入国家药监局《中药毒性成分数据库》2025版，为HDJG相关制剂的临床应用提供了权威参考。后续研究可着重探索不同炮制工艺对毒性成分的转化规律，以及联合用药时的协同或拮抗效应，这将进一步完善中药毒理学的理论体系。