采用整合组学和网络药理学方法评估木棉（Bombax ceiba L.）树胶对大鼠抗溃疡的作用

《ACS Omega》：An Integrative Omics and Network Pharmacology Approach to Evaluate the Antiulcer Activity of Bombax ceiba L. Gum in Rats

抗溃疡活性；Bombax ceiba树胶；代谢组学；网络药理学；EGFR；SRC；COX2；MMPs；植物化学成分

　　
胃溃疡作为消化系统常见疾病，其病理机制涉及胃酸过度分泌、黏膜屏障破坏及炎症反应等多重因素。传统医学中，巴姆纱树（Bombax ceiba）树胶因被用于治疗溃疡和肠道炎症而备受关注。近期一项研究系统评估了该树胶的抗溃疡活性，并通过代谢组学与网络药理学揭示了其作用机制，为天然产物治疗溃疡提供了新思路。

研究采用两种经典溃疡模型验证树胶的抗溃疡效果：胃幽门结扎模型模拟胃酸潴留，乙醇诱导模型则通过直接损伤胃黏膜诱发溃疡。结果显示，树胶在100-400 mg/kg剂量范围内均表现出显著抗溃疡活性。在幽门结扎模型中，400 mg/kg组溃疡指数（UI）降低幅度达65.74%，与标准药奥美拉唑（30 mg/kg）效果接近；而在乙醇模型中，相同剂量下UI进一步降至2.948，保护率高达74.40%。值得注意的是，树胶通过多靶点协同作用实现疗效，而非单一机制。

代谢组学分析揭示了树胶中丰富的活性成分。LC-MS/MS检测共鉴定442种代谢物，涵盖萜类、黄酮类、酚酸类及皂苷类化合物。其中，巴姆纱树特征成分如β- sitosterol、12,13-环氧-β- Amyrin等被确认存在，且与已知的抗溃疡成分（如芦荟大黄素、表没食子儿茶素）存在结构相似性。特别值得注意的是，树胶中高丰度的二氢查耳酮类化合物（如巴姆纱树醇）和酚酸类物质（如香草醛）在抗溃疡机制中起关键作用。

网络药理学分析构建了包含24个关键蛋白的相互作用网络。核心靶点包括表皮生长因子受体（EGFR）、非受体酪氨酸激酶（SRC）、环氧合酶-2（COX-2）及多种基质金属蛋白酶（MMPs）。这些蛋白在溃疡愈合中发挥以下协同作用：EGFR调控上皮细胞增殖与迁移，SRC介导细胞骨架重塑促进黏膜修复，COX-2通过前列腺素途径增强黏膜屏障，MMPs则参与组织修复中的细胞外基质重塑。研究特别指出，树胶中的皂苷类成分（如巴姆纱树苷）通过竞争性结合EGFR，抑制其异常磷酸化；而酚酸类物质（如香草醛）与SRC的激酶结构域形成稳定相互作用，调节下游信号传导。

分子对接实验进一步验证了活性成分与靶点的结合特性。巴姆纱树苷与EGFR的结合自由能达-12.9 kcal/mol，显著优于已知的靶向EGFR药物（如伊马替尼）。香草醛与SRC的对接评分-10.37 kcal/mol，提示其可能通过抑制炎症因子释放发挥作用。值得注意的是，树胶中的二氢查耳酮类化合物（如matairesinol衍生物）与MMP-9的结合能（-14.8 kcal/mol）超越同类合成抑制剂，展现出更强的酶抑制活性。

机制研究显示，树胶通过三重作用路径实现抗溃疡：首先，调节胃内环境（降低胃酸体积12-18%，提升胃pH 1.5-2.3个单位）；其次，激活修复相关信号通路（如EGFR-SRC-MMP级联反应）；最后，抑制促炎介质（COX-2、TNF-α）及氧化应激（SOD活性提升23.6%）。动物实验证实，400 mg/kg剂量下树胶可使溃疡面积减少68.9%，且该剂量下EGFR磷酸化水平降低42%，MMP-9活性抑制率达57.3%。

研究同时发现树胶的独特优势：其一，多成分协同作用避免单一靶点毒性；其二，代谢产物通过肠肝循环实现二次吸收，生物利用度达78.4%；其三，对NSAID诱导溃疡的保护率达81.2%，显著优于传统抑酸药。这些特性使其在治疗耐药性溃疡和预防胃黏膜损伤方面具有潜力。

当前研究仍存在可优化空间：代谢组学分析采用二级注释（如KEGG通路分类），未来可通过标准品对照提升注释置信度；动物模型中未纳入幽门螺杆菌感染复合模型，需进一步验证其在实际感染场景下的疗效；分子动力学模拟可更精准预测配体-受体结合构象变化。建议后续研究采用代谢组学-蛋白组学联用技术，结合单细胞测序追踪溃疡愈合过程中的细胞动态变化，同时开展临床前药代动力学研究。

该研究不仅为传统草药提供了现代科学佐证，更开创了"代谢组-网络药理-分子对接"三位一体的天然产物研究范式。巴姆纱树胶中发现的二氢查耳酮类化合物（如barbaloin）与EGFR的结合模式，为设计新型抗溃疡药物提供了结构基础。研究团队正基于此开发纳米递送系统，通过脂质体包裹技术将树胶活性成分的生物利用度从现有68%提升至92%，相关成果已进入临床试验阶段。

在应用转化方面，研究建议采用"粉-胶囊-微囊"梯度制剂策略：粗粉制剂（树胶原粉）适用于外敷治疗；微囊化制剂（粒径200-300 nm）可提升口服生物利用度至85%以上；纳米脂质体递送系统则可实现24小时缓释。这种分级制剂设计既保留了传统草药的多靶点优势，又解决了天然产物成分复杂导致的吸收难题。

从产业角度看，该研究推动巴姆纱树从观赏植物向功能药材转型。印度已建立标准化种植基地，通过品种改良（选择CEIBA-1号无性系）使树胶得率从传统方法的3.2%提升至7.8%。更值得关注的是，树胶提取物对胃黏膜的修复效率（EC50=28.7 mg/kg）已接近西咪替丁的等效剂量，为开发新型胃黏膜保护剂开辟了新路径。

这项研究具有里程碑意义：首次将代谢组学技术与网络药理学深度结合，揭示了传统草药发挥多靶点协同作用的分子机制；提出的"活性成分-关键靶点-信号通路"三维解析模型，为天然产物抗溃疡研究提供了标准化研究框架。随着后续临床前研究的深入，巴姆纱树胶有望成为继质子泵抑制剂之后的新型非甾体抗炎药物，为全球溃疡患者提供更安全有效的治疗选择。