基于网络药理学探究紫穗槐精油抗肝细胞癌的作用机制

为探究紫穗槐叶精油（AFLEO）和花精油（AFFEO）对肝细胞癌（HCC）的作用及机制，研究人员运用 GC-MS、网络药理学等技术开展研究。结果显示二者可抑制 HCC 细胞增殖，可能通过多靶点、多途径发挥作用，为 HCC 治疗提供潜在候选药物。

　　在医学领域，肝细胞癌（Hepatocellular Carcinoma，HCC）犹如一颗 “毒瘤”，严重威胁着人类的生命健康。它是全球范围内恶性程度极高且致死率颇高的癌症之一，约 80% 的病例由慢性乙肝和丙肝感染引发 。当前，临床针对 HCC 的治疗手段多样，像手术、化疗、放疗、分子靶向治疗等，然而化疗虽作为晚期 HCC 的标准治疗方法，却因不良反应和耐药性问题，使得患者预后不佳，五年生存率仅 18% 。因此，探寻更高效、低毒的抗肿瘤药物成为 HCC 诊疗研究领域的关键任务。

在此背景下，郑州大学河南医药科学研究院的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦于紫穗槐（Amorpha fruticosa L.），这种豆科紫穗槐属植物在传统中医里常用于治疗烧伤、痈肿和湿疹 。近年来，其生物活性备受关注，不过以往研究多集中于黄酮类成分，对其叶和花中提取的精油（Essential oils，EOs）的抗肿瘤活性及分子机制却鲜见报道。于是，研究人员对 AFLEO 和 AFFEO 展开深入探究，旨在剖析其化学成分，并揭示其抗 HCC 的作用及分子机制。该研究成果发表在《BMC Complementary Medicine and Therapies》杂志上。

研究人员为开展此项研究，运用了多种关键技术方法。首先，通过气相色谱 - 质谱联用仪（Gas Chromatograph-Mass Spectrometry，GC-MS）分析精油的化学成分；采用 MTT 法评估精油对 HCC 细胞增殖的抑制作用；借助 SwissADME 和 SwissTargetPrediction 数据库筛选活性成分并预测作用靶点，同时利用 GeneCards 和 DisGeNET 数据库收集 HCC 相关靶点，确定潜在作用靶点；构建蛋白质 - 蛋白质相互作用（Protein-Protein Interaction，PPI）网络、化合物 - 靶点网络、化合物 - 靶点 - 通路网络，进行基因本体（Gene Ontology，GO）和京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）富集分析，以挖掘潜在作用机制；运用分子对接预测主要成分与靶点的结合亲和力；最后通过蛋白质免疫印迹法（Western blotting）验证网络预测的靶点蛋白。

研究结果如下：

1. 化学成分分析：利用 GC-MS 从 AFLEO 中鉴定出 30 种成分，从 AFFEO 中鉴定出 22 种成分 。AFLEO 主要由醇类（51.49%）、烯烃类（32.77%）等构成，主要成分有橙花叔醇（11.7%）、法尼醇（6.73%）和叶绿醇（6.63%）；AFFEO 也富含醇类（46.15%）、烯烃类（28.75%）等，主要成分包括橙花叔醇（11.07%）、法尼醇（8.21%）和绿花白千层醇（8.0%）。
2. 抗肿瘤活性研究：MTT 实验表明，AFLEO 和 AFFEO 均能以时间和剂量依赖的方式抑制 Huh7 和 HepG2 细胞的增殖 。
3. 靶点预测与网络构建分析：依据相关参数筛选出 AFLEO 的 10 种活性成分和 AFFEO 的 9 种活性成分 。经数据库预测和分析，得到 AFLEO 的 240 个潜在靶点、AFFEO 的 298 个潜在靶点，以及 8685 个 HCC 相关靶点。通过 Venn 图确定了 AFLEO 与 HCC 的 176 个重叠靶点、AFFEO 与 HCC 的 209 个重叠靶点，这些被视为潜在作用靶点。构建的 PPI 网络显示，AFLEO 有 28 个关键靶点，如 AKT1、PPARG 等；AFFEO 有 40 个关键靶点，如 TNF、PPARG 等 。
4. 功能富集分析：GO 功能分析显示，AFLEO 和 AFFEO 的靶点主要与蛋白质磷酸化、炎症反应和细胞内受体信号通路等生物学过程相关 。KEGG 通路富集分析表明，二者的靶点主要富集在癌症相关通路、化学致癌 - 受体激活、炎症介质调节 TRP 通道、癌症中的蛋白聚糖以及 PD-L₁表达和 PD-1 检查点通路等 。
5. 分子对接验证：以橙花叔醇为对象进行分子对接，结果显示其与关键靶点的结合能低于 -5.0 kcal/mol，表明橙花叔醇与靶点可能在 HCC 治疗中发挥关键作用 。
6. Western blotting 验证：Western blotting 结果显示，AFLEO 处理后，HCC 细胞中 AKT1 和 MAPK3 的表达下降，而 PPARG 的表达增加，证实了网络药理学结果的可靠性 。

研究结论和讨论部分指出，AFLEO 和 AFFEO 中的多种化合物具有重要生物活性，如橙花叔醇、α- 没药醇等，理论上这些精油应具备抗肿瘤作用，MTT 实验也证实了它们对 HCC 细胞增殖的抑制作用 。网络药理学和分子对接分析表明，AFLEO 和 AFFEO 可能通过作用于多个靶点，如 PPARG、EGFR 等，调节多种信号通路，如 VEGF 信号通路、Ras 信号通路等，不仅直接作用于肿瘤细胞，还影响肿瘤微环境，进而发挥抗 HCC 的作用 。不过，目前的研究结果只是初步的，还需要进一步开展体内和体外实验，对 AFLEO 和 AFFEO 抗 HCC 的活性成分、靶点和通路进行验证。总体而言，该研究揭示了 AFLEO 和 AFFEO 在抗 HCC 方面的潜在价值，为后续开发治疗 HCC 的新型药物提供了重要依据，有望为 HCC 的治疗开辟新的方向。